(13分) A、B、C、D、E、F、G、H是核电荷数依次增大的短周期主族元素。元素A的原子半径是所有元素中最小的。A、E同主族，B、C、D同周期，D、G最外层电子数相等，G的质量数为D的2倍，元素B的一种常见单质可做惰性电极材料，其最高价氧化物甲为常见温室气体。B、D、G的质子数之和等于F、H的质子数之和，I单质是日常生活中用量最大的金属，易被腐蚀或损坏。回答下列问题：
（1）I元素在周期表中的位置 。
（2）化合物甲的结构式为 。
（3）根据以上信息，下列说法不正确的是______________。
A．A和B能形成多种化合物
B．热稳定性: H2D< H2G
C．元素G的最高价氧化物对应水化物的酸性比H的弱
D．简单离子半径的大小顺序：rD <rE<rF E．沸点：H2D< H2G
F．同温同压下，将a L CA3和b L AH通入水中，若所得溶液的pH=7，则a>b
（4）常温下，相同浓度F、I简单离子的溶液中滴加NaOH溶液，F、I两元素先后沉淀，F (OH)n完全沉淀的pH是4.7，I (OH)n完全沉淀的pH是2.8，则ksp较大的是： （填化学式）
（5）若在H与I组成的某种化合物的溶液乙中，加入铜片，溶液会慢慢变为蓝色，依据产生该现象的反应原理，所设计的原电池如图所示，其反应中正极电极反应式为 。
（6）若用石墨电极电解含有0．04 mol CuGD4和0.04 mol EH的混合溶液400 mL，当阳极产生的气体784 mL（标况）时，溶液的pH= （假设电解后溶液体积不变）。
一定温度下，在一个10 L密闭容器中发生某可逆反应，其平衡常数表达式为K＝
。请回答下列问题。
(1)该反应的化学方程式为__________________________________________；
若温度升高，K增大，则该反应是________反应(填“吸热”或“放热”)。
(2)能判断该反应一定达到平衡状态的是________(填字母序号)。
| A．v正(H2O)＝v逆(H2) |
| B．容器中气体的平均相对分子质量不随时间改变 |
| C．消耗n mol H2的同时消耗n mol CO |
| D．容器中物质的总物质的量不随时间改变 |
(3)该反应的v正随时间变化的关系如图，在t2时改变了某种条件，改变的条件可能是________、________。
(4)实验测得t2时刻容器内有1 mol H2O(g)，5 min后H2O(g)的物质的量是0.8 mol，这5 min内H2O(g)的平均反应速率为________。
面对目前世界范围内的能源危机，甲醇作为一种较好的可再生能源，具有广泛的应用前景。
(1)已知在常温常压下反应的热化学方程式：
①CO(g)＋2H2(g) 
CH3OH(g) ΔH1＝－90 kJ·mol－1
②CO(g)＋H2O(g) CO2(g)＋H2(g)ΔH2＝－41 kJ·mol－1
写出由二氧化碳、氢气制备甲醇的热化学方程式：_______________________。
(2)在容积为V L的容器中充入a mol CO与2a mol H2，在催化剂作用下反应生成甲醇，平衡时的转化率与温度、压强的关系如图所示。
①p1________p2(填“大于”、“小于”或“等于”)；
②在其他条件不变的情况下，再增加a mol CO与2a mol H2，达到新平衡时，CO的转化率________(填“增大”、“减小”或“不变”，下同)，平衡常数________。
(3)已知在T ℃时，CO(g)＋H2O(g)
CO2(g)＋H2(g)的平衡常数K＝0.32，在该温度下，已知c始(CO)＝1 mol·L－1，c始(H2O)＝1 mol·L－1，某时刻经测定CO的转化率为10%，则该反应________(填“已经”或“没有”)达到平衡，原因是_________________________________________________
此时刻v正________v逆(填“>”或“<”)。
碳及其化合物有广泛的用途。
(1)将水蒸气通过红热的碳即可产生水煤气反应为
C(s)＋H2O(g)
CO(g)＋H2(g) ΔH＝＋131.3 kJ·mol－1，
以上反应达到平衡后，在体积不变的条件下，以下措施有利于提高H2O的平衡转化率的是________。(填序号)
| A．升高温度 | B．增加碳的用量 | C．加入催化剂 | D．用CO吸收剂除去CO |
(2)已知：C(s)＋CO2(g)2CO(g) ΔH＝＋172.5 kJ·mol－1，则CO(g)＋H2O(g)
CO2(g)＋H2(g)的焓变ΔH＝________。
(3)CO与H2在一定条件下可反应生成甲醇：CO(g)＋2H2(g) 
CH3OH(g)。甲醇是一种燃料，可利用甲醇设计一个燃料电池，用稀硫酸作电解质溶液，多孔石墨作电极，该电池负极反应式为______________________________________。
若用该电池提供的电能电解60 mL NaCl溶液，设有0.01 mol CH3OH完全放电，NaCl足量，且电解产生的Cl2全部逸出，电解前后忽略溶液体积的变化，则电解结束后所得溶液的pH＝________。
(4)将一定量的CO(g)和H2O(g)分别通入到体积为2.0 L的恒容密闭容器中，发生以下反应：CO(g)＋H2O(g)
CO2(g)＋H2(g)。得到如下数据：
| 温度/℃ |
起始量/mol |
平衡量/mol |
达到平衡所 需时间/min |
||
| H2O |
CO |
H2 |
CO |
|
|
| 900 |
1.0 |
2.0 |
0.4 |
1.6 |
3.0 |
通过计算求出该反应的平衡常数(结果保留两位有效数字)________。改变反应的某一条件，反应进行到t min时，测得混合气体中CO2的物质的量为0.6 mol。若用200 mL 5 mol/L的NaOH溶液将其完全吸收，反应的离子方程式为(用一个离子方程式表示)_________________________
(5)工业生产是把水煤气中的混合气体经过处理后获得的较纯H2用于合成氨。合成氨反应原理为N2(g)＋3H2(g) 2NH3(g) ΔH＝－92.4 kJ·mol－1。实验室模拟化工生产，分别在不同实验条件下反应，N2浓度随时间变化如图甲所示。
请回答下列问题：
①与实验Ⅰ比较，实验Ⅱ改变的条件为________________________________。
②实验Ⅲ比实验Ⅰ的温度要高，其他条件相同，请在图乙中画出实验Ⅰ和实验Ⅲ中NH3浓度随时间变化的示意图。
工业上可利用CO或CO2来生产燃料甲醇。已知甲醇制备的有关化学反应以及在不同温度下的化学反应平衡常数如下所示：
| 化学反应 |
平衡 常数 |
温度/℃ |
||
| 500 |
700 |
800 |
||
①2H2(g)＋CO(g) CH3OH(g) |
K1 |
2.5 |
0.34 |
0.15 |
| ②H2(g)＋CO2(g)H2O(g)＋CO(g) |
K2 |
1.0 |
1.70 |
2.52 |
| ③3H2(g)＋CO2(g)CH3OH(g)＋H2O(g) |
K3 |
|
|
|
请回答下列问题：
(1)反应②是________(填“吸热”或“放热”)反应。
(2)据反应①与②可推导出K1、K2与K3之间的关系，则K3＝__________(用K1、K2表示)。
(3)500 ℃时测得反应③在某时刻，H2(g)、CO2(g)、CH3OH(g)、H2O(g)的浓度(mol·L－1)分别为0.8、0.1、0.3、0.15，则此时v正________v逆(填“＞”、“＝”或“＜”)。
(4)反应①按照相同的物质的量投料，测得CO在不同温度下的平衡转化率与压强的关系如下图所示。下列说法正确的是__________(填序号)。
A．温度：T1＞T2＞T3
B．正反应速率：v(a)＞v(c)，v(b)＞v(d)
C．平衡常数：K(a)＞K(c)，K(b)＝K(d)
D．平均摩尔质量：M(a)＞M(c)，M(b)＞M(d)
煤气化和液化是现代能源工业中重点考虑的能源综合利用方案。最常见的气化方法为用煤生产水煤气，而当前比较流行的液化方法为用煤生产CH3OH。
(1)已知：CO2(g)＋3H2(g)=CH3OH(g)＋H2O(g) ΔH1
2CO(g)＋O2(g)=2CO2(g) ΔH2
2H2(g)＋O2(g)=2H2O(g) ΔH3
则反应CO(g)＋2H2(g)=CH3OH(g)的ΔH＝______。
(2)如图是该反应在不同温度下CO的转化率随时间变化的曲线。
①T1和T2温度下的平衡常数大小关系是K1________K2(填“＞”、“＜”或“＝”)。
②由CO合成甲醇时，CO在250 ℃、300 ℃、350 ℃下达到平衡时转化率与压强的关系曲线如下图所示，则曲线c所表示的温度为________ ℃。实际生产条件控制在250 ℃、1.3×104 kPa左右，选择此压强的理由是____________。
③以下有关该反应的说法正确的是________(填序号)。
A．恒温、恒容条件下，若容器内的压强不发生变化，则可逆反应达到平衡
B．一定条件下，H2的消耗速率是CO的消耗速率的2倍时，可逆反应达到平衡
C．使用合适的催化剂能缩短达到平衡的时间并提高CH3OH的产率
D．某温度下，将2 mol CO和6 mol H2充入2 L密闭容器中，充分反应，达到平衡后，测得c(CO)＝0.2 mol·L－1，则CO的转化率为80%
(3)一定温度下，向2 L固定体积的密闭容器中加入1 mol CH3OH(g)，发生反应：CH3OH(g)
CO(g)＋2H2(g)，H2的物质的量随时间变化的曲线如图所示。
0～2 min内的平均反应速率v(CH3OH)＝__________。该温度下，反应CO(g)＋2H2(g)
CH3OH(g)的平衡常数K＝__________。相同温度下，若开始时加入CH3OH(g)的物质的量是原来的2倍，则__________(填序号)是原来的2倍。
A．平衡常数 B．CH3OH的平衡浓度
C．达到平衡的时间 D．平衡时气体的密度
粤公网安备 44130202000953号