Question

Ⅰ．甲醇是一種新型的能源。
（1）合成氣（組成為H₂和CO）是生產甲醇的重要原料，請寫出由焦炭和水在高溫下制取合成氣的化學方程式           。
（2）已知H₂（g）、CO（g）和CH₃OH（l）的燃燒熱△H分別為-285.8kJ·mol^-1、-283.0kJ·mol^-1和-726.5kJ·mol^-1，則甲醇不完全燃燒生成一氧化碳和液態(tài)水的熱化學方程式為      ；
（3）在容積為l L的密閉容器中，由CO和H₂合成甲醇。在其他條件不變的情況下，考查溫度對反應的影響，實驗結果如下圖所示（注：T₁、T₂均大于300℃）；

下列說法正確的是       （填序號）

A．溫度為T1時，從反應開始到平衡，生成甲醇的平均速率為v(CH3OH)=(mol·L-1·min-1)

B．該反應在T1時的平衡常數比T2時的大

C．該反應為吸熱反應

D．處于A點的反應體系從T1變到T2，達到平衡時減小

（4）在T₁溫度時，將1 mol CO和2mol H₂充入一密閉恒容容器中，充分反應達到平衡后，若CO轉化率為a，則容器內的壓強與起始壓強之比為          ；
（5）在直接以甲醇為燃料的電池中，電解質溶液為堿性，負極的反應式為        ；假設原電解質為NaOH，且電池工作一段時間后溶質只有Na₂CO₃，此時溶液中各離子濃度大小關系為          
Ⅱ．已知K_sp(AgCl)=1.56×10^-10，K_sp(AgBr)=7.7×10^-13，K_sp(Ag₂CrO₄)=9×10^-11。某溶液中含有C1^-， Br^-和CrO₄^2-，濃度均為0.010mo1·L^-1，向該溶液中逐滴加入0.010mol·L^-1的AgNO₃溶液時，三種陰離子產生沉淀的先后順序為        。

Answer 1

Ⅰ．（1）C+H₂OCO+H₂
（2）CH₃OH(l)+O₂(g)= CO(g)+2H₂O(l)H=-443.5kJ·mol^-1
（3）AB
（4）1-
（5）CH₃OH-6e^-+8OH^-=== CO₃^2-+6H₂O     
c(Na⁺)＞ c(CO₃^2-)＞ c(OH^-)＞c(HCO₃^-)＞ c(H⁺)
Ⅱ． Br^-、C1^-、CrO₄^2-

試題分析：Ⅰ．（1）合成氣是在高溫下由水蒸氣和碳生成：C+H₂OCO+H₂
（2）H₂（g）＋O₂(g)= 2H₂O(l) △H＝-285.8kJ·mol^-1；………………………………①
CO（g）＋O₂(g)= CO₂(g) △H＝-283.0kJ·mol^-1；………………………………②
CH₃OH（l）＋O₂(g)= CO₂(g) ＋2H₂O(l) △H＝-726.5kJ·mol^-1；………………③
由蓋斯定律可知：③－②
CH₃OH(l)+O₂(g)= CO(g)+2H₂O(l)H=-443.5kJ·mol^-1
（3）反應速率為單位時間內濃度的改變量A正確；從圖中可以看出，T1時甲醇的含量高，因此B正確；根椐“先拐先平，數值大”可知T2＞T1，可以看出溫度高時，反而逆向移動，因此正向是放熱反應，C錯誤；從T1到T2是溫度升高的一個過程，平衡逆向移動，比值增大，D錯誤。
（4）       CO  ＋   2H₂  ＝   CH₃OH
起始物質的量： 1mol       2mol
變化： a mol      2 a mol      a mol
平衡時物質的量：(1－a) mol  (2－2a) mol   a mol
在溫度一定，體積一定的條件下，壓強比等于物質的量之比：

（5）燃料電池中作負極的一定是失去電子的物質：CH₃OH-6e^-+8OH^-=== CO₃^2-+6H₂O     
c(Na⁺)＞ c(CO₃^2-)＞ c(OH^-)＞c(HCO₃^-)＞ c(H⁺)
Ⅱ．K_sp(AgCl)=c(Ag^＋)·c(Cl^－) =1.56×10^-10，

K_sp(AgBr)= c(Ag^＋) ·c(Br^－) =7.7×10^-13，

K_sp(Ag₂CrO₄)= c(Ag^＋)²·c(CrO₄^2－) = 9×10^-11；

從以上計算可以看出，沉淀銀離子的順序為：Br^-、C1^-、CrO₄^2-