高中高三化学化学二轮复习——高考常考题型：化学反应原理大题考查【精编12题】(答案解析)

【精品】高三化学化学二轮复习——高考常考题型：化学反
应原理大题考查【精编12题】
学校:___________姓名：___________班级：___________考号：___________
一、原理综合题
1．氮及其化合物与人们的生活息息相关。

回答下列问题： I ．(1)已知：①CO 的燃烧热∆H 1＝－283 kJ·mol −1 ②N 2(g)＋O 2(g)＝2NO(g) ∆H 2＝＋183 kJ·
mol −1 ①写出 NO 和 CO 反应生成无污染性气体的热化学反应方程式_________________。

②一定条件下当 NO 与 CO 的反应达到平衡后，既能提高反应速率又能提高 NO 转化率的措施有 ______(填 字母序号)。

a ．压缩反应器体积
b ．使用更高效催化剂
c ．升高反反应温度
d ．增大CO 的浓度 (2)一定条件下在容积为8L 的密闭容器中充入10molCO 和 8molNO ，若反应进行到 20 min 时达到平衡状态，测得平衡体系压强为 8 MPaNO 的的体积分数为25%，则NO 的转化率＝________；用 CO 2 浓度变化表示的平均反应速率 v (CO 2)＝_______；该温度下平衡常数 K p ＝______(用平衡分压代替平衡浓度计算，分压＝总压×物质的量分数；保留两位有效数字)。

II ．用电解法可除去硝酸工业产生的尾气NO ，并得到 NH 4NO 3，工作原理如下图。

(1)N 极应连接电源的______(填“正极”或“负极”)；M 极的电极反应式为________。

(2)理论上通入NO 与NH 3 的最佳物质的量之比为________。

2．碳和碳的化合物广泛的存在于我们的生活中。

(1)根据下列反应的能量变化示意图，()()
()22C s O g 2CO g H += ______ 。

(2)在体积为2L 的密闭容器中，充入1mol 2CO 和3mol H ，一定条件下发生反应：
()()()()2232CO g 3H g CH OH g H O g H O ++<，测得()2CO g 和()
3CH OH g 的物质的量随时间变化的曲线如图所示：
①从反应开始到平衡，2H O 的平均反应速率()2v H O = ______ 。

②下列措施中能使化学平衡向正反应方向移动的是 ______ (填编号)。

A ．升高温度
B.将()3CH OH g 及时液化移出
C ．选择高效催化剂
D.再充入1mol 2CO 和4mol 2H
(3)2CO 溶于水生成碳酸。

已知下列数据：
现有常温下10.1mol L -⋅的423(NH )CO 溶液，已知：4NH +
水解的平衡常数w
h b
K K K =
，23
CO -第一步水解的平衡常数w
h 2
K K Ka =。

①判断该溶液呈 ______ (填“酸”、“中”、“碱”)性，写出该溶液中23CO -
发生第一步水解的离子方程式
______ 。

②下列粒子之间的关系式，其中正确的是 ______ 。

A ．(
)(
)(
)()24333
2c NH c HCO c CO c NH
H O +
-
-
>>>⋅
B ．(
)()()()()243
3
c NH c H
c HCO c OH c CO +
+
--
-+=++
C ．(
)()()21
3
3
2
3
c CO c HCO c H CO 0.1mol L
-
--++=⋅
D ．()()(
)()()24323
3
2
3
c NH c NH H O 2c CO 2c HCO 2c H CO +
-
-+⋅=++
(4)据报道，科学家在实验室已研制出在燃料电池的反应容器中，利用特殊电极材料以CO 和2O 为原料做成电池。

原理如图所示：
通入CO 的管口是 ______ (填“c”或“d”)，写出该电极的电极反应式： ______ 。

3．科学家积极探索新技术对2CO 进行综合利用． I.2CO 可用来合成低碳烯烃．
()()
()()222222CO g 6H g CH CH g 4H O g H aKJ /mol +=+=
请回答：
()1已知：2H 和22CH CH =的燃烧热分别是285.8kJ /mol 和1411.0kJ /mol ，且
()
()22H O g H O 1H 44.0KJ /mol =-，则 a =______KJ /mol ．
()2上述由2CO 合成22CH CH =的反应在______下自发进行(填“高温”或“低温”)，理由是______．
()3在体积为1L 的密闭容器中，充入3mol 2H 和1mol 2CO ，测得温度对2CO 的平衡
转化率和催化剂催化效率的影响如图1所示．下列说法正确的是______．
A 平衡常数大小：M N K K >
B 其他条件不变，若不使用催化剂，则250℃时2CO 的平衡转化率可能位于点1M
C 图1中M 点时，乙烯的体积分数为7.7%
D 当压强或n( ()22H )/n CO 不变时均可证明化学反应已达到平衡状态
II.利用“2Na CO -”电池将2CO 变废为宝．
我国科研人员研制出的可充电“2Na CO -”电池，以钠箔和多壁碳纳米管()MWCNT 为电极材料，总反应为2234Na 3CO 2Na CO C.++放电充电
放电时该电池“吸入”2CO ，其
工作原理如图2所示：
()4放电时，正极的电极反应式为______．
()5若生成的23Na CO 和C 全部沉积在电极表面，当转移0.2mol e -时，两极的质量差
为______g.
()6选用高氯酸钠-四甘醇二甲醚做电解液的优点是______(至少写两点)．
4．Ⅰ．甲醇是一种新型的能源。

（1）合成气（组成为H 2和CO ）是生产甲醇的重要原料，请写出由焦炭和水在高温下制取合成气的化学方程式___________。

（2）已知H 2（g ）、CO （g ）和CH 3OH （l ）的燃烧热△H 分别为-285.8kJ·mol -1、-283.0kJ·mol -1和-726.5kJ·mol -1，则甲醇不完全燃烧生成一氧化碳和液态水的热化学方程式为______； （3）在容积为l L 的密闭容器中，由CO 和H 2合成甲醇。

在其他条件不变的情况下，考查温度对反应的影响，实验结果如下图所示（注：T 1、T 2均大于300℃）；
下列说法正确的是_______（填序号）
A ．温度为T 1时，从反应开始到平衡，生成甲醇的平均速率为v(CH 3OH)=
A
A
n t (mol·L -1·min -1)
B ．该反应在T 1时的平衡常数比T 2时的大
C ．该反应为吸热反应
D ．处于A 点的反应体系从T 1变到T 2，达到平衡时
23()
()
n H n CH OH 减小
（4）在T 1温度时，将1 mol CO 和2mol H 2充入一密闭恒容容器中，充分反应达到平衡后，若CO 转化率为a ，则容器内的压强与起始压强之比为__________；
（5）在直接以甲醇为燃料的电池中，电解质溶液为碱性，负极的反应式为________；假设原电解质为NaOH ，且电池工作一段时间后溶质只有Na 2CO 3，此时溶液中各离子浓度大小关系为__________
Ⅱ．已知K sp (AgCl)=1.56×10-10，K sp (AgBr)=7.7×10-13，K sp (Ag 2CrO 4)=9×10-11。

某溶液中含有C1-， Br -和CrO 42-，浓度均为0.010mo1·
L -1，向该溶液中逐滴加入0.010mol·L -1的AgNO 3溶液时，三种阴离子产生沉淀的先后顺序为________。

5．研究氮氧化物的反应机理，对于消除对环境的污染有重要意义．升高温度绝大多数的化学反应速率增大，但是()()
()222NO g O g 2NO g +的速率却随着温度的升高
而减小．某化学小组为研究该特殊现象的实质原因，查阅资料知
()()
()222NO g O g 2NO g +的反应历程分两步：
①()
()222NO g N O g (快) ()211v k c NO =正正 ()22111v k c N O H 0=<逆逆
②()()
()2222N O g O g 2NO g (+慢
) ()()22222v k c N O c O =正正 ()22222v k c NO H 0=<逆逆
请回答下列问题：
()1反应()()()222NO g O g 2NO g +的1H kJ mol (-=⋅用含H ______ 1和
2H 的式子表示).一定温度下，反应()()
()222NO g O g 2NO g +达到平衡状态，
请写出用1k 正、1k 逆、2k 正、2k 逆表示的平衡常数表达式K = ______ ，升高温度，K 值 ______ (填“增大”、“减小”或“不变”)．
()2决定()()()222NO g O g 2NO g +速率的是反应②，反应①的活化能1E 与反应
②的活化能2E 的大小关系为1E ______ 2E (填“>”、“<”或“=”).根据速率方程分析，升高温度该反应速率减小的原因是 ______ ．
2a?k 正增大，()22c N O 增大 2b?k 正减小，()22c N O 减小 2c?k 正增大，()22c N O 减小 2d?k 正减小，()22c N O 增大
由实验数据得到[]
22v O 正～的关系可用如图1表示．当x 点升高到某一温度时，反应重新达到平衡，则变为相应的点为 ______ (填字母)．
()3工业上可用氨水作为2NO 的吸收剂，2NO 通入氨水发生的反应：
232434222NO 2NH H O NH NO NH NO H O.+⋅=++若反应后的溶液滴入甲基橙呈红
色，则反应后溶液中(
)
4c NH +
______ (
)(
)
32c NO c NO (-
-
+填“>”“<”或“=”).工业上也可用电解法处理氮氧化物的污染．电解池如图2所示，阴阳电极间是新型固体氧化物陶瓷，在一定条件下可传导2O .-该电解池阴极的电极反应式是 ______ .阳极产生的气体N 的化学式是 ______ ．
6．化石燃料燃烧时会产生2SO 进入大气形成酸雨，有多种方法可用于2SO 的脱除。

()1已知2SO 可参与如下热力学循环：
2SO ()()()()()122241g I s 2H O l 2HI aq H SO aq H 151kJ mol -++=+=-⋅
()()()12222HI aq I s H g H 110kJ mol -=+=+⋅
()()()2242H S g H SO aq S s SO +=+ ()()123g 2H O l H 61kJ mol -+=+⋅
反应()()()22H S g H g S s =+的H =______1kJ mol -⋅
()2NaClO 碱性溶液吸收法。

工业上常用碱性NaClO 废液吸收2SO ，反应原理为：
2242 ClO SO 2OH Cl SO H O ----++=++，为了提高吸收效率，常用 23Ni O 作为催
化剂。

在反应过程中产生的四价镍和氧原子具有极强的氧化能力，可加快对2SO 的吸收。

该催化过程如下图所示：
a.过程1的离子方程式是232Ni O ClO 2NiO Cl --+=+，过程2的离子方程式为______。

2
b.Ca(ClO)也可用于脱硫，且脱硫效果比NaClO 更好，原因是______。

()233Na CO 溶液、氨水等碱性溶液吸收法。

已知25℃时，含硫物种(即水溶液中
23H SO 、23HSO -、23SO )-随pH 变化如图1所示，脱硫效率随pH 变化如图2所示。

①当用23Na CO 溶液吸收2SO 至溶液的pH 为4时，发生反应的离子方程式是______。

②当用氨水吸收2SO 至溶液的pH 7=时，4NH +
与溶液中存在的含硫物种之间的关系是(
)
4c NH +
=______。

③由实验测得氨水脱除2SO 时，脱硫效率随pH 的变化如图2-所示。

在pH 5.5<，pH 较小时脱硫效率低的可能原因是______；实际工艺中，吸收液的pH 应控制在一定范围内，pH 不宜过大的原因是______。

7．氨气是一种重要化工原料。

(1)德国化学家哈伯从1902年开始研究由氮气和氢气直接合成氨。

已知：①()()
()223N g 3H g 2NH g +催化剂高温高压
△H=a kJ/mol
②每破坏lmol 有关化学键需要的能量如下表：
则a=_________________。

(2)下图为不同温度(T)、不同投料比[n(2H )/n(2N )]时反应达到平衡时2N 的转化率变化曲线。

①1T 、2T 、3T 、4T 的大小关系为__________________。

②保持温度和体积不变，提高投料比[n(2H )/n(2N )]，则重新达到平衡时，下列说法一定正确的是_______(填字母序号)。

A ．2H 的浓度增大 B ．2N 的转化率增大 C ．3NH 的体积分数增大 D ．2N 的浓度减小
③温度为2T 时，向2L 密闭容器中加入1.0mol 2H 和1.0mol 2N ，若5min 后反应达到平衡，则用v(2H )表示该反应的平均速率为____________________；反应在2T 时的平衡常数K=________________。

(3)一种新型除烟气中氮氧化物的方法是采用3NH 作还原剂还原烟气中的氮氧化物且产物无污染，写出3NH 还原2NO 的化学反应方程式_____________________________________。

(4)若用标准盐酸测定某稀氨水的浓度，应选择__________作指示剂；滴定过程中眼睛注视_____________。

已知稀氨水体积为25.0mL ，滴定结束测得消耗0.0100mol/L 盐酸的平均体积为20.0mL ，则该氨水的浓度为________________(保留2位有效数字)；若滴定前滴定管尖嘴有气泡，滴定后尖嘴无气泡，则测定结果________(填“偏大”、“偏小”、“不变”)。

8．下图是碳的正常循环，但由于过度燃烧化石燃料，造成二氧化碳浓度不断上升。

研究和解决二氧化碳捕集、存储和转化问题成为当前化学工作者的重要使命。

（1）有关碳循环的说法中正确的是________
a．光合作用是光能转化成化学能
b．化石燃料是可再生的
c．循环过程有氧化还原反应
d．石油中含乙烯、丙烯，通过加聚反应得到高分子化合物
（2）用钌的配合物作催化剂，一定条件下可直接光催化分解CO2发生反应：
2CO2(g) = 2CO(g)+O2(g)，该反应的△H___0，（选填：>、<、=）。

（3）CO2转化途径之一是：利用太阳能或生物质能分解水制H2，然后将H2与CO2转化为甲醇或其它的物质。

2H2O（1）= 2H2(g) + O2(g) △H=" +" 571.5 kJ·mol－1
3H2(g) ＋CO2(g) = CH3OH(l) ＋H2O（1）△H=" —137.8" kJ·mol－1
则反应：4H2O （1）＋2CO2(g) = 2CH3OH(l)+3O2(g) △H=_______kJ·mol－1。

你认为该方法需要解决的技术问题有：____。

a．开发高效光催化剂
b．将光催化制取的氢气从反应体系中有效分离，并与CO2催化转化。

c．二氧化碳及水资源的来源供应
（4）用稀氨水喷雾捕集CO2最终可得产品NH4HCO3。

在捕集时，气相中有中间体NH2COONH4（氨基甲酸铵）生成。

现将一定量纯净的氨基甲酸铵置于恒容的密闭真空容器中，分别在不同温度下进行反应：NH 2COONH4(s)2NH3(g) + CO2(g)。

实验测得的有关数据见下表。

( t1<t2<t3)
温度(℃)
910-3 2.710-28.110-2
310-2 4.810-29.410-2
310-2 4.810-29.410-2
氨基甲酸铵分解反应是_______反应（“放热”、“吸热”）。

在15℃，此反应的化学平衡常数为：_____。

（5）用一种钾盐水溶液作电解质，CO2电催化还原为碳氢化合物（其原理见图）。

在阴极上产生乙烯的电极反应方程式为：___________________________。

9．天然气的主要成分甲烷燃烧生成二氧化碳和液态水的热化学方程式如下，请回答下列问题：CH4（g）+2O2（g）=CO2（g）+2H2O（l）△H=﹣889.6kJ/mol．
（1）反应物能量总和_____（填“大于”、“小于”或“等于”）生成物能量总和．
（2）若1mol甲烷完全燃烧生成二氧化碳和水蒸气，则放出的热量_____889.6kJ．（填“＞”、“＜”或“=”）
（3）已知氢气燃烧生成液态水的热化学方程式是：
2H 2（g ）+O 2（g ）=2H 2O （l ）△H=﹣572kJ/mol ，则相同质量的甲烷和氢气，完全燃烧生成液态水，放热较多的是_____．
（4）被誉为改变未来世界的十大新科技之一的燃料电池具有无污染、无噪音、高效率的特点．
①已知甲烷燃料电池的总反应式为CH 4+2O 2+2KOH═K 2CO 3+3H 2O ，通入甲烷的这个电极是_____（填“正极”或“负极”），其另外一电极上的电极反应式为：
__________________．
②通常情况下，甲烷燃料电池的能量利用率_____（填“大于”、“小于”或“等于”）甲烷燃烧的能量利用率．
10．红磷()P s 和()2Cl g 发生反应生成()3PCl g 和()5PCl g .反应过程和能量关系如图所示(图中的H 表示生成1mol 产物的数据).根据图回答下列问题：
()1P 和2Cl 反应生成3PCl 的热化学方程式是：______；
()52PCl 分解成3PCl 和2Cl 的热化学方程式是：______；
上述分解反应是一个可逆反应．温度1T 时，在密闭容器中加入0.80mol 5PCl ，反应达平衡时5PCl 还剩0.60mol ，其分解率1α等于______；若反应温度由1T 升高到2T ，平衡时5PCl 的分解率为2α，2α______1α(填“大于”、“小于”或“等于”)；
()3工业上制备5PCl 通常分两步进行，现将P 和2Cl 反应生成中间产物3PCl ，然后降温，再和2Cl 反应生成5PCl .原因是______；
()4P 和2Cl 分两步反应生成1mol 5PCl 的H 3=______，P 和2Cl 一步反应生成1mol 5PCl 的H 4______H 3(填“大于”、“小于”或“等于”)．
()55PCl 与足量水充分反应，最终生成两种酸，其化学方程式是：______．
二、工业流程题
11．工业生产中产生的2SO 、NO 直接排放将对大气造成严重污染．利用电化学原理吸收2SO 和NO ，同时获得 224Na S O 和 43NH NO 产品的工艺流程图如下(Ce 为铈元素)．
请回答下列问题．
()1装置Ⅱ中NO 在酸性条件下生成2NO -
的离子方程式 ______ ．
()2含硫各微粒23(H SO 、3HSO -和23SO )-存在于2SO 与NaOH 溶液反应后的溶液中，它们的物质的量分数ω与溶液pH 的关系如图1所示．
①下列说法正确的是 ______ (填标号)．
A pH 7=时，溶液中c( Na )c +< ()()
233HSO c SO --+
B 由图中数据，可以估算出23H SO 的第二级电离平衡常数72Ka 10-≈
C 为获得尽可能纯的 3NaHSO ，应将溶液的pH 控制在 45～为宜
D pH 2=和 pH 9=时的溶液中所含粒子种类不同
②若1L1mol /L 的NaOH 溶液完全吸收13.44L(标况下2)SO ，则反应的离子方程式为 ______ ．
③取装置Ⅰ中的吸收液vmL ，用cmol /L 的酸性高锰酸钾溶液滴定．酸性高锰酸钾溶液应装在 ______ (填“酸式”或“碱式”)滴定管中，判断滴定终点的方法是 ______ ． ()3装置Ⅲ的作用之一是再生4Ce +，其原理如图2所示．图中A 为电源的 ______ (填“正”或“负”)极．右侧反应室中发生的主要电极反应式为 ______ ．
()4已知进人装置Ⅳ的溶液中2NO -
的浓度为 0.4mol /L ，要使 31m 该溶液中的2
NO -完全转化为 43NH NO ，需至少向装置Ⅳ中通入标准状况下的 2O 的体积为 ______ L ． 12．工业上用铝土矿(主要成分为Al 2O 3，Fe 2O 3等)提取Al 2O 3做冶炼铝的原料，由熔盐电解法获得的粗铝中含一定量的金属钠和氢气，这些杂质可采用吹气精炼法除去，产
生的尾气经处理后可用于钢材镀铝．工艺流程如下图所示：(已知：NaCl 熔点为801℃；
AlCl 3在181℃升华)
()1下列措施可提高浸取率的是______
a?将铝土矿粉碎成粉末与NaOH 溶液反应 b?增大固、液质量比
c?浸取时间缩短一半 d?适当升高温度
()2向滤液中通入过量2CO 所发生反应的离子方程式为______
()3将2Cl 连续通入坩埚中的粗铝熔体，杂质随气泡上浮而除去．气泡的主要成分除2Cl 外还含有______.固态杂质粘附于气泡上，在熔体表面形成浮渣，浮渣中肯定存在______． ()4镀铝电解池中，金属铝为阳极，熔融盐电镀液中铝元素主要以4AlCl -
形式存在，则
阳极的电极反应式为______．
()5钢材镀铝后，抗腐蚀性能会大大增强，其原因是______．
参考答案
1．2NO(g)+ 2CO (g) = 2CO2 (g)+N2 (g) △H＝－749 kJ·mol−1 a d 50%
0.025mol·L−1·min−10.11 或0.11MPa−1正极NO+5e−+6H+ =NH4++H2O 4:1 【分析】
I．（1）①根据盖斯定律求出反应热，写出热化学反应方程式；
②该反应为气体体积减小的放热反应，增大压强和增大CO的浓度都能加快反应速率，且使NO的转化率增大；
(2)根据NO 的的体积分数，列出三行式，求出转化量和平衡量，再依次求出二氧化碳的浓度，用CO2的浓度变化表示的平均反应速率，结合平衡时总压求出平衡分压代替平衡浓度的平衡常数；
II．（1）N极是NO失去电子转化为硝酸根，氮元素化合价升高，失去电子，为阳极，应连接电源的正极，M极上NO转化为铵根，发生还原反应。

（2）根据总反应方程式为8NO＋7H2O3NH4NO3＋2HNO3，生成的硝酸和反应的NO 的物质的量之比等于2∶8＝1∶4，通入的NH3的物质的量至少应与生成的硝酸的物质的量相等，据此分析。

【详解】
I．（1）①已知：CO的燃烧热△H1＝－283 kJ·mol－1，则
①2CO(g)+O 2(g)2CO2(g) △H＝－566 kJ·moL－1
②N2(g)＋O2(g)＝2NO(g) △H2＝＋183kJ·mol-1。

根据盖斯定律可知①－②即得到NO和CO反应生成无污染性气体的热化学反应方程式为2CO(g)+2NO(g)N 2(g)+2CO2(g) △H＝－749 kJ·moL－1。

②a．压缩反应器体积，压强增大，反应速率加快，平衡向正反应方向进行，转化率增大，a 正确；
b．使用更高效催化剂不影响平衡，b错误；
c．升高温度平衡向逆反应方向进行，转化率降低，c错误；
d．增大CO的浓度提高反应速率的同时提高NO的转化率，d正确，
因此，本题正确答案为：2NO(g)+ 2CO (g) = 2CO2 (g)+N2 (g) △H＝－749 kJ·mol−1；a d；
(2)若反应进行到20 min达到平衡状态，容器的体积为8L，平衡时NO体积分数是0.25，则根据方程式可知
2CO(g)+2NO(g)N 2(g)+2CO2(g)
起始量（mol ） 10 8 0 0
转化量（mol ） 2x 2x x 2x
平衡量（mol ） 10－2x 8－2x x 2x
8218x x --=0.25，解得x ＝2，所以此时NO 的转化率为：228
⨯×100%=50%。

二氧化碳浓度228mol L
⨯=0.5mol/L ， 因此用CO 2的浓度变化表示的平均反应速率v(CO 2)＝0.5/20mol L min
=0.025mol·L −1·min −1； 根据上述结论，带入数据可得该温度下平衡常数Kp ＝222118884318884⎛⎫⎛⎫⨯⨯ ⎪⎪⎝⎭⎝⎭⎛⎫⎛⎫⨯⨯ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭
=0.11； 因此，本题正确答案为：50% ；0.025mol·
L −1·min −1；0.11 或 0.11MPa −1； II ．（1）N 极是NO 失去电子转化为硝酸根，氮元素化合价升高，失去电子，为阳极，应连接电源的正极，M 极上NO 转化为铵根，电极反应式为NO+5e −+6H + =NH 4++H 2O 。

因此，本题正确答案为：正极；NO+5e −+6H + =NH 4++H 2O ；
（2）总反应方程式为8NO ＋7H 2O 3NH 4NO 3＋2HNO 3，生成的硝酸和反应的NO 的物质的量之比等于2∶8＝1∶4，通入的NH 3的物质的量至少应与生成的硝酸的物质的量相等，因此通入NO 与NH 3 的最佳物质的量之比为4:1。

因此，本题正确答案为：4:1。

2．221.0kJ /mol - 110.0375mol L min --⋅⋅ BD 碱
2323CO H O HCO OH ---++ CD d 232CO 4OH 2e CO 2H O ---+-=+
【分析】
(1)先根据图象写出对应的化学方程式，然后根据盖斯定律来解答；
(2)①根据反应速率c v t
∆=
∆ 计算v (CH 3OH)，再根据速率之比等于化学计量数之比计算v (H 2O)；
②根据平衡移动原理解答，改变影响平衡的一个条件(如浓度、压强或温度等)，平衡就向能够减弱这种改变的方向移动；
(3)①根据CO 32-第一步水解的平衡常数大于NH 4+水解的平衡常数可知溶液呈碱性；碳酸根离子分步水解，第一步水解水解生成氢氧根离子和碳酸氢根离子；
②根据电荷守恒、物料守恒和质子守恒分析；
(4)先根据原电池中阴离子流向负极，确定正负极，然后根据燃料电池中燃料作还原剂，在负极失去电子发生氧化反应；
【详解】
(1)由左图得到：()()()22C s O g CO g 393.5kJ /mol H +=∆=-①
由右图得到：()()()2C s CO g 2CO g 172.5kJ /mol H +=H =+ ②
根据盖斯定律，由+①②得：()()
()22C s O g 2CO g 221.0kJ /mol H +∆=-；
故答案为：221.0kJ /mol -； (2)①从反应开始到平衡，()11
30.75mol
2L CH OH 0.0375mol L min 10min
v --==⋅⋅，速率之比等于化学计量数之比，故()()11
23H CH OH 0.0375mol L min v v --==⋅⋅；故答案为：110.0375mol L min --⋅⋅；
②A ．升高温度，平衡向吸热的方向移动，而该反应正反应放热，所以反应逆向移动，故A 错误；
B ．将()3CH OH g 及时液化移出，生成物的浓度减少，平衡正向移动，故B 正确；
C ．选择高效催化剂，化学反应速率加快，但平衡不移动，故C 错误；
D ．再充入21molCO 和24molH ，反应物浓度增大，平衡正向移动，故D 正确； 故选BD ；
(3)23CO -
①第一步水解的平衡常数W 115.6110K -⨯大于4NH +水解的平衡常数W 51.7710K -⨯，可
知溶液呈碱性；碳酸根离子分步水解，第一步水解水解生成氢氧根离子和碳酸氢根离子，其
水解方程式为：2323CO H O
HCO OH ---++；故答案为：碱；2323CO H O HCO OH ---++；
A.②溶液中铵根离子浓度大于碳酸根离子浓度，碳酸根离子水解程度大于铵根离子水解程度，所以溶液中离子浓度大小为：()()()()243
332NH CO HCO NH H O c c c c +-->>>⋅，故
A 错误；
B ．溶液中存在电荷守恒为：()()()()()2433NH H
HCO OH 2CO c c c c c ++---+=++，故B 错误；
C ．依据溶液中物料守恒得到：()()()213
323CO HCO H CO 0.1mol L c c c ---++=⋅，故C 正
确； D ．依据溶液中物料守恒，()N n ：()C 2n =：1，结合溶液中离子种类和守恒关系得到：
()()()()
()24323323NH NH H O 2CO 2HCO 2H CO c c c c c +--+⋅=++，故D 正确； 故答案为：CD ；
(4)由图可知，氢氧根离子流向负极，则d 为负极，e 为正极，燃料电池中CO 作还原剂，在
负极发生反应，电极反应为：232CO 4OH 2e CO 2H O ---+-=+，所以通入CO 的管口是
d 。

故答案为：d ；232CO 4OH 2
e CO 2H O ---+-=+。

3．127.8- 低温 根据G H T S =-，H 0S 0<<，
要使反应自发进行使G 0<，需低温下进行 AC 2233CO 4Na 4e 2Na CO C +-++=+ 15.8 导电性好，
与金属钠不反应，难挥发
【分析】
Ⅰ.(1)()()()2221H g O g H O l ? H 285.8kJ /mol 2
+==-① ()()()()24222C H g 3O g 2H O l 2CO g H 1411.0kJ /mol +=+=-②
()()22H O g H O l H 44kJ /mol ==-③
将方程式64--①②③得()()
22246H g 2CO g C H + ()()2g 4H O g H +进行相应的
改变； ()2依据平衡常数随温度变化分析温度对平衡移动的影响，反应自发进行的判断依据是H T S 0-<，据此判断；
()3A.反应是放热反应，温度升高平衡逆向进行；
B.根据图象分析；
C.图中M 点时二氧化碳的转化率50%，结合化学平衡三行计算列式得到；
D.混合气体的质量不变，体积不变，所以混合气体的密度始终不变；
Ⅱ.()4据正极得电子发生还原反应书写电极方程式；
()5据电极方程式得到两极的质量，进而求质量差；
()6选用高氯酸钠-四甘醇二甲醚做电解液的优点是导电性好，与金属钠不反应，难挥发，据此进行分析。

【详解】
Ⅰ. (1)()()()2221H g O g H O l ? H 285.8kJ /mol 2
+==-① ()()()()24222C H g 3O g 2H O l 2CO g H 1411.0kJ /mol +=+=-②
()()22H O g H O l H 44kJ /mol ==-③
将方程式64--①②③得
()()22246H g 2CO g C H +
()()
()()()2g 4H O g H 6285.8kJ /mol 1411.0kJ /mol 444kJ /mol 127.8kJ /mol
+=-----=-； 故答案为：127.8-；
()2根据上面热化学方程式，
H 0<，即正向放热反应，()()22246H g 2CO g C H + ()()2g 4H O g +，反应前后气体体积减小，熵变S 0<，满足H T S 0-<，应在低温下能自发进行；理由是根据G H T S =-，H 0S 0<<，，使反应自发进行使G 0<，需低温下进行；故答案为：低温；根据G H T S =-，H 0S 0<<，，要使反应自发进行使G 0<，需低温下进行；
()3A.升高温度二氧化碳的平衡转化率减低，则升温平衡逆向移动，所以M 化学平衡常数大于N ，故A 正确；
B.由图象可知，其他条件不变，若不使用催化剂，则250℃时2CO 的平衡转化率可能位于点M ，故B 错误；
C.若在密闭容器中充入体积比为 3：1的 2H 和2CO ，设为3mol 、1mol ，则图中M 点时二氧化碳转化率50%，
产物22CH CH =的体积分数0.25100%7.7%1.50.50.251
=⨯=+++，故图1中M 点时，乙烯的体积分数为7.7%，故C 正确；
D.混合气体的质量不变，体积不变，所以混合气体的密度始终不变，所以不能根据混合气体的密度来判断化学反应是否达到平衡状态，故D 错误，故答案为：AC ；
Ⅱ.()4正极2CO 得电子发生还原反应，故电极方程式为
2233CO 4Na 4e 2Na CO C +-++=+，
故答案为：2233CO 4Na 4e 2Na CO C +-++=+；
()5正极发生的电极反应：
m(总()()23)m Na CO m C 106g /mol 0.1mol 12g /mol 0.05mol 11.2g =+=⨯+⨯=， 负极发生的电极反应：
()m Na 4.6g =，故两极的质量差为11.2g 4.6g 15.8g +=，故答案为：15.8；
()7选用高氯酸钠-四甘醇二甲醚做电解液的优点是导电性好，与金属钠不反应，难挥发，
故答案为：导电性好，与金属钠不反应，难挥发。

4．C+H 2O
CO+H 2 CH 3OH(l)+O 2(g)= CO(g)+2H 2O(l)∆H=-443.5kJ·mol -1 AB 1-23a CH 3OH-6e -+8OH -=== CO 32-+6H 2O c(Na +)＞ c(CO 32-)＞ c(OH -)＞c(HCO 3-)＞
c(H+) Br-、C1-、CrO42-
【分析】
Ⅰ（1）据原子守恒和得失电子守恒书写焦炭和水在高温下制取合成气（组成为H2和CO）的化学方程式；
（2）根据CO和CH3OH的燃烧热先书写热方程式，再利用盖斯定律来分析甲醇不完全燃烧生成一氧化碳和液态水的热化学方程式；
（3）①A.反应速率是反应中某物质的浓度在单位时间内的变化，据此可判断；
B.根据反应CO2（g）+3H2（g）⇌CH3OH（g）+H2O（g）的热量的变化，并由此判断温度变化时平衡移动的方向，再判断平衡常数的变化；
C.根据温度的变化对平衡的影响，判断平衡移动的方向，再据此判断；
D.根据温度变化后对生成物的物质的量的影响，可判断平衡移动方向；
（4）根据化学平衡的三段法计算平衡时各物质的物质的量，再利用反应前后气体的物质的量之比等于压强之比来解答；
（5）根据原电池中负极发生氧化反应，正极发生还原反应，并考虑电解质溶液参与电极反应来分析；碳酸钠溶液中碳酸根离子水解溶液呈碱性，碳酸根离子分步水解；
Ⅱ析出沉淀时，AgCl溶液中c（Ag+）=
()
()
Ksp AgCl
c Cl-
，AgBr溶液中c（Ag+）=
()
()
Ksp AgBr
c Br-
，
Ag2CrO4溶液中c2（Ag+）=
()
24
2
4
()
Ksp Ag CrO
c CrO-
，计算出c（Ag+），浓度越小，易先生成沉淀。

【详解】
Ⅰ．（1）合成气是在高温下由水蒸气和碳生成：C+H2O CO+H2；
（2）H2（g）＋O2(g)= 2H2O(l) △H＝-285.8kJ·mol-1①；CO（g）＋O2(g)= CO2(g) △H＝
-283.0kJ·mol-1②；CH3OH（l）＋O2(g)= CO2(g) ＋2H2O(l) △H＝-726.5kJ·mol-1③；由盖斯定律可知：③－②可知：CH3OH(l)+O2(g)= CO(g)+2H2O(l)H=-443.5kJ·mol-1；
（3）A．反应速率为单位时间内浓度的改变量，计算正确，A正确；
B．从图中可以看出，T1时甲醇的含量高，B正确；
C．根椐“先拐先平，数值大”可知T2＞T1，可以看出温度高时，反而逆向移动，因此正向是放热反应，C错误；
D ．从T 1到T 2是温度升高的一个过程，平衡逆向移动，23()
()
n H n CH OH 比值增大，D 错误；
故答案选AB ；
（4） CO ＋ 2H 2 ＝ CH 3OH 起始物质的量： 1mol 2mol 变化： a mol 2 a mol a mol
平衡时物质的量：(1－a) mol (2－2a) mol a mol
在温度一定，体积一定的条件下，压强比等于物质的量之比：
()(1)(22)32()123
p a a a a
p -+-+-==+平衡起始；
（5）甲醇燃料电池中，甲醇作负极，发生氧化反应，失去电子，负极极反应为：
CH 3OH-6e -+8OH -=== CO 32-+6H 2O ；碳酸钠溶液显碱性，c(OH -)＞ c(H +)，所以溶液中各离子浓度大小关系：c(Na +)＞ c(CO 32-)＞ c(OH -)＞c(HCO 3-)＞ c(H +)；
Ⅱ．K sp (AgCl)=c(Ag ＋
)·c(Cl －
) =1.56×10-10
，1010
81.5610 1.5610() 1.5610()0.01
c Ag c Cl --+
--
⨯⨯===⨯； K sp (AgBr)= c(Ag ＋
) ·c(Br －
) =7.7×10-13，1313
11
7.7107.710()7.710()0.01
c Ag c Br --+
--
⨯⨯===⨯；K sp (Ag 2CrO 4)= c(Ag ＋
)2·c(CrO 4
2－
) = 9×10-11
， 4.5()310c Ag +
-===⨯；从以上计算可以看出，沉淀银离子的顺序为：Br -、C1-、CrO 42-。

5．12H H +
1212k k k k ⋅⋅正正
逆逆
减小 < c a <
2x 22NO 4xe N 2xO --+=+ 2O
【分析】
()()
()2212NO g N O g ①；()()()2222N O g O g 2NO g +②，而目标反应
()()
()222NO g O g 2NO g +的H =+①②，平衡常数()()()
22222c NO K c N O c O =
⨯，由反
应达平衡状态，所以11v v =正逆、22v v =正逆，所以1212v v v v ⨯=⨯正正逆逆，而正反应是放热反应，所以升高温度，平衡常数减小，由此分析解答；
()2因为决定()()()222NO g O g 2NO g +速率的是反应②，所以反应①的活化能1
E 远小于反应②的活化能2E ；决定反应速率的是反应②，而温度越高2k 正增大，反应速率加快，二氧化二氮的浓度减少，导致两者的积减小；2v 正升高到某一温度时2v 正减小，平衡逆向移动，氧气的浓度增大，由此分析解答；
()3根据电荷守恒()()()()()432c NH c H c NO c NO c OH ++---
+=++，
而甲基橙呈红色，说明溶液呈酸性()()c H
c OH +
-
>，所以()()()4
3
2
c NH c NO c NO +
--<+，2O
-
在阳极发生氧
化反应，而氮的氧化物在阴极发生还原反应，由此分析解答。

【详解】
()()
()221)2NO g N O g ①；()()()2222N O g O g 2NO g +②，而目标反应
()()
()222NO g O g 2NO g +的12H H H =+=+①②，由反应达平衡状态，所以
11v v =正逆、22v v =正逆，所以1212v v v v ⨯=⨯正正逆逆，即
()()()()()222222221212k c NO k c N O c O k c N O k c NO ⨯=⨯正正逆逆，则是()()()
221222212c NO k k K c N O c O k k ⋅=
=
⨯⋅正正
逆逆
，而正反应是放热反应，所以升高温度，平衡常数减小，
故答案为：12H H +；
1212k k k k ⋅⋅正正
逆逆
；减小；
()2因为决定()()()222NO g O g 2NO g +速率的是反应②，所以反应①的活化能1
E 远小于反应②的活化能2E ；决定反应速率的是反应②，而温度越高2k 正增大，反应速率加快，二氧化二氮的浓度减少，导致两者的积减小；2v 正升高到某一温度时2v 正减小，平衡逆向移动，氧气的浓度增大，所以反应重新达到平衡，则变为相应的点为a ，故答案为：<；c ；a ；
()3根据电荷守恒()()()()()432c NH c H c NO c NO c OH ++---
+=++，
而甲基橙呈红色，说明溶液呈酸性()()c H
c OH +
-
>，所以()()()4
3
2
c NH c NO c NO +
--<+，2O
-
在阳极发生氧
化反应生成氧气，所以气体N 为2O ，而氮的氧化物在阴极发生还原反应生成氮气，阴极的。