. . . . . 学习.资料. 1.甲醇是基本有机化工原料．甲醇及其可制得产品的沸点如下． 名称 甲醇 二甲胺 二甲基甲酰胺 甲醚 碳酸二甲酯 结构简式 CH3OH (CH3)2NH (CH3)2NCHO CH3OCH3 (CH3O)2

CO

沸点(℃) 64.7 7.4 153℃ ﹣24.9 90℃

（1）在425℃、A12O3作催化剂，甲醇与氨气反应可以制得二甲胺．二甲胺显弱碱性，与盐酸反应生成（CH3）2NH2

Cl，溶液中各离子浓度由大到小的顺序为 ．

（2）甲醇合成二甲基甲酰胺的化学方程式为：2CH3OH+NH3+CO（CH3）2NCHO+2H2

O△H若该反应

在常温下能自发进行，则△H 0 （填“＞”、“＜”或“=“）． （3）甲醇制甲醚的化学方程式为：2CH3OHCH3OCH3+H2

O△H．一定温度下，在三个体积均为1.0L

的恒容密闭容器中发生该反应．

容器编号 温度/℃ 起始物质的量/mol 平衡物质的量/mol CH3OH CH3OCH3 H2O Ⅰ 387 0.20 x Ⅱ 387 0.40 y Ⅲ 207 0.20 0.090 0.090

①x/y= ． ②已知387℃时该反应的化学平衡常数K=4．若起始时向容器I中充入0.1mol CH3OH、0.15mol CH3OCH3

和0.10mol H2

O，则反应将向 （填“正”或“逆”）反应方向进行．

③容器Ⅱ中反应达到平衡后，若要进一步提高甲醚的产率，可以采取的措施为 ．

（4）以甲醇为主要原料，电化学合成碳酸二甲酯工作原理如图所示．

电源负极为 （填“A”或“B“），写出阳极的电极反应式 ．若参加反应的O2为 1.12m 3（标准状况），则制得碳酸二甲酯的质量为 kg．

2. (16分)研究和深度开发CO、CO2的应用对构建生态文明社会具有重要的意义。

(1)CO可用于炼铁，已知：Fe2O3(s)＋3C(s)＝2Fe (s)＋3CO(g) ΔH 1＝＋489.0 kJ· mol－1，

C(s) ＋CO2(g)＝2CO(g) ΔH 2 ＝＋172.5 kJ·mol－1， 则CO还原Fe2O3(s)的热化学方程式

为 。 (2)CO与O2设计成燃料电池(以KOH溶液为电解液)。该电池的负极反应式

为 。 (3)CO2和H2充入一定体积的恒容密闭容器中，在两种温度下发生反应：CO2(g) ＋3H2(g) CH3OH(g)

＋H2O(g) 测得CH3

OH的物质的量随时间的变化如图5。

①该反应的Δ

H 0(填“大于或小于”)，曲线I、Ⅱ对应的平衡常数大小关系为

KⅠ KⅡ (填“＞、＝或＜”)。 ②一定温度下，在容积相同且固定的两个密闭容器中，按如下方式加入反应物，一段时间后达到平衡。

容 器 甲 乙 . . . . . 学习.资料. 反应物投入量 1 mol CO2、3 mol H

2

a molCO2、3a molH2、

b molCH3OH(g)、b molH2O(g)

若甲中平衡后气体的压强为开始的0.8倍，要使平衡后乙与甲中相同组分的体积分数相等，且起始时维持化学反应向逆反应方向进行，则b的取值围为 。 (4)利用光能和光催化剂，可将CO2和H2O(g)转化为CH4和O2。紫外光照射时，在不同催化剂(I、II、III)作

用下，CH4产量随光照时间的变化如图6。在0～15小时，CH4的平均生成速率I、II和III从小到大的顺序为 (填序号)。

光照时间/h 反应温度/℃ 图6 图7 (5)以TiO2／Cu2Al2O4为催化剂，可以将CO2和CH4直接转化成乙酸。

在不同温度下催化剂的催化效率与乙酸的生成速率的关系如图7。 ①当温度在 围时，温度是乙酸生成速率的主要影响因素。

②Cu2Al2O4可溶于稀硝酸，稀硝酸还原产物为NO，写出有关的离子方程

式 。 3. （16分）甲醇是一种很好的燃料，工业上用CH4和H2

O（g）为原料，通过反应Ⅰ和Ⅱ来制备甲醇．请回

答下列问题： （1）将1.0mol CH4和2.0mol H2

O（g）通入反应室（容积为100L）中，在一定条件下发生反应：

CH4（g）+H2O（g）CO（g）+3H2（g）（Ⅰ）

CH4的转化率与温度、压强的关系如图1所示．

①已知100℃时达到平衡所需的时间为5min，则用H2表示的平均反应速率为 ．

②图中的p1 p2（填“＜”、“＞”或“=”），100℃时的平衡常数为 ．

③该反应的△H 0，△S 0（填“＜”、“＞”或“=”）．

（2）在压强为0.1MPa条件下，a mol CO与3a mol H2的混合气体在催化剂作用下能自发反应生成甲醇： CO（g）+2H2（g）△H＜0 （Ⅱ）

①若容器的容积不变，下列措施可增大甲醇产率的是 （填序号）．

A．升高温度 B．将CH3OH（g）从体系中分离出来 C．恒容下充入He，使体系的总压强增大 D．再充入a mol CO和3a mol H2 ②为了寻找合成甲醇的适宜温度和压强，某同学设计了三组实验，部分实验条件已经填在了下面的实验设

计表中． 实验编号 T（℃） n（CO）/n（H2） ρ（MPa）

1 150 31 0.1

2 n 31 5 3 350 m 5 a．表中剩余的实验数据：n= ，m= ． b．根据反应Ⅱ的特点，如图是在压强分别为0.1MPa和5MPa下CO的转化率随温度变化的曲线，请指明图2中的压强px

= MPa． . . . . . 学习.资料. 图1 图2 4. （14分）氮可形成多种氧化物，如NO、NO2、N2O4等。 （1）电解NO制备NH4NO3，其工作原理如右图所示，为使电解产物全部转化为NH4NO3，需补充物质A，A是_____，理由是：_____________________________。

（2）实验室可用NaOH溶液吸收NO2，反应为2NO2+2NaOH=NaNO3+NaNO2+H2

O。含0.2 mol NaOH的水

溶液与0.2 mol NO2恰好完全反应得1L溶液A，溶液B为0.1mol/L的CH3

COONa溶液，则两溶液中c

（NO3‾）、c（NO2‾）和c（CH3COO‾）由大到小的顺序为 （已知HNO2的电离常数Ka

=7.1×10-4

mol/L，CH3COOH的电离常数K a=1.7×10-5mol/L）。可使溶液A和溶液B的pH相等的方法是 。 a．向溶液A中加适量水 b．向溶液A中加适量NaOH c．向溶液B中加适量水 d．向溶液B中加适量NaOH （3）100℃时，将0.400 mol 的NO2气体充入2L抽空的密闭容器中，发生反应2NO2(g)N2O4

(g) ∆H

< 0。每隔一定时间就对该容器的物质进行分析，得到如下表所示数据。 时间/s 0 20 40 60 80

n(NO2)/mol 0.40 n1 0.26 n3 n4 n(N2O4)/mol 0.00 0.05 n2 0.08 0.08 ①在上述条件下，从反应开始直至20s时，二氧化氮的平均反应速率为 mol/(L．min)；n3 n4（填

“＞”、“＜”或“=”），该反应的平衡常数的值为 。 ②若在相同条件下，最初向该容器充入的是N2O4气体，达到上述同样的平衡状态，则N2O4的起始浓度是

mol/L；假设从放入N2O4到平衡时需要80s，则达到平衡时四氧化二氮的转化率为 。

5. （14分）我国是个钢铁大国，钢铁产量为世界第一，高炉炼铁是最为普遍的炼铁方法． Ⅰ．已知：2CO（g）+O2（g）=2CO2（g）△H=﹣566kJ/mol

2Fe（s）+23O2（g）=Fe2O3（s）△H=﹣825.5kJ/mol

反应：Fe2O3（s）+3CO（g）2Fe（s）+3CO2（g）△H= kJ/mol． Ⅱ．反应31Fe2O3（s）+CO（g）32Fe（s）+CO2（g）在1000℃的平衡常数等于4.0．在一个容积为10L的密闭容器中，1000℃时加入Fe、Fe2O3、CO、CO2各1.0mol，反应经过10min后达到平衡．

（1）CO的平衡转化率= ． （2）欲提高CO的平衡转化率，促进Fe2O3的转化，可采取的措施是 a．提高反应温度 b．增大反应体系的压强 c．选取合适的催化剂 d．及时吸收或移出部分CO2 . . . . . 学习.资料. e．粉碎矿石，使其与平衡混合气体充分接触 Ⅲ．（1）高炉炼铁产生的废气中的CO可进行回收，使其在一定条件下和H2反应制备甲醇： CO（g）+2H2（g）CH3OH（g）．请根据图示回答下列问题：

（1）从反应开始到平衡，用H2浓度变化表示平均反应速率v（H2）= ． （2）若在温度和容器相同的三个密闭容器中，按不同方式投入反应物，测得反应达到平衡吋的有关数据如下表： 容器 反应物投入的量 反应物的转化率 CH

3

OH的浓度 能量变化

（Q1，Q2，Q3均大于0） 甲 1mol CO和2mol H

2 a1 c1 放出Q1

kJ热量

乙 1mol CH3OH a2 c2 吸收Q2

kJ热量

丙 2mol CO和4mol H

2 a3 c3 放出Q3

kJ热量

则下列关系正确的是 ． A c1=c2 B.2Q1=Q3 C.2a1=a3 D．a1+a2=1 E．该反应若生成1mol CH3OH，则放出（Q1+Q2）kJ热量

（3）若在一体积可变的密闭容器中充入1 molCO、2mol H2和1mol CH3

OH，达到平衡吋测得混合气体的

密度是同温同压下起始的1.6倍，则该反应向 （填“正”、“逆”）反应方向移动． （4）甲醇可与氧气构成燃料电池，该电池用多孔的惰性电极浸入浓氢氧化钾溶液，写出该电池的负极反应式 CH3OH+8OH﹣﹣6e﹣=CO32﹣+6H2

O ．

6. 偏二甲肼与N2O4

是常用的火箭推进剂，二者发生如下化学反应：

（CH3）2NNH2（ L ）+2N2O4（L ）=2CO2（g）+3N2（g）+4H2

O（g） （Ⅰ）

（1）该反应（Ⅰ）中还原剂是 ． （2）火箭残骸中常现红棕色气体，原因为：N2O4（g）2NO2（g） （Ⅱ） 一定温度下，反应（Ⅱ）的焓变为△H．现将2 molNO2充入一恒压密闭容器中，如图示意图正确且能说明反应达到平衡状态的是

A B C D 若在相同温度下，上述反应改在体积为1L的恒容密闭容器中进行，平衡常数 （填“增大”“不变”或“减小”），反应4s后N2O4的物质的量为0.9mol，则0～4s的平均反应速率v（NO2）=

（3）25℃时，将1mol NH4NO3溶于水，溶液显酸性，原因是 （用离子方程式表示）．向该溶液滴加50mL氨水后溶液呈中性，则滴加氨水的过程中的水的电离平衡将 （填“正向”“不”或“逆向”）移动，所滴加氨水的浓度为 mol•L﹣1．（NH3•H2O的电离平衡常数K=2×10﹣5 mol•L﹣1