开发使用清洁能源,发展“低碳经济”正成为科学家研究的主要课题.氢气、甲醇是优质的清洁燃料,可制作燃料电池.

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  • 解题思路:(1)根据盖斯定律书写目标热化学方程式;

    (2)①平衡常数只受温度影响,处于等温线上各点平衡常数相等,由图可知,压强一定时,温度T2条件下,甲烷的转化率更大,则反应进行的程度更大;

    ②达到平衡状态时,正逆反应速率相等,各物质的浓度不变,百分含量不变,以及由此衍生其它一些物理量不变,据此结合选项判断;

    (3)A.酸或碱抑制水电离,含有弱根离子的盐促进水电离;

    B.根据电荷守恒计算;

    C.根据电荷守恒计算;

    D.等物质的量的氢氟酸和氢氧化钠恰好反应生成氟化钠,溶液呈碱性,根据电荷守恒判断,注意等体积混合时,不水解离子浓度变为原来的一半;

    (4)电负性F>O,故H-O-F中F元素表现-1价,与水反应生成HF,发生水解反应,可推知A为H-O-O-H.

    (1)已知:①CH4(g)+H2O(g)⇌CO(g)+3H2(g)△H=+206.2kJ•mol-1

    ②CH4(g)+2H2O(g)⇌CO2(g)+4H2(g)△H=+165.0kJ•mol-1

    根据盖斯定律,②-①得:CO(g)+H2O(g)⇌CO2(g)+H2(g)△H=-41.2 kJ•mol-1

    故答案为:CO(g)+H2O(g)⇌CO2(g)+H2(g)△H=-41.2 kJ•mol-1

    (2)①平衡常数只受温度影响,B、C处于等温线上,平衡常数相等,由图可知,压强一定时,温度T2条件下,甲烷的转化率更大,则反应进行的程度更大,比温度T1时的平衡常数大,故平衡常数KC=KB>KA

    故答案为:KC=KB>KA

    ②a.100℃时,反应混合物都是气体,混合气体总质量不变,容器的容积不变,容器内气体密度始终不变,不能说明得到平衡,故a错误;

    b.单位时间内消耗0.1mol CH4同时生成0.3molH2,反应始终按此比例进行,不能说明到达平衡,故b错误;

    c.随反应进行混合气体总物质的量增大,容器容积不变,压强增大,当容器的压强恒定时,说明到达平衡,故c正确;

    d.3v(CH4)=v(H2),不能物质的正逆速率之比等于化学计量数之比,反应到达平衡,故d正确,

    故答案为:cd;

    (3)A.氢氟酸抑制水电离,氟化钠促进水电离,所以pH=3的HF溶液和pH=11的NaF溶液中,由水电离出的不相等,故错误;

    B.①点时pH=6,溶液中存在电荷守恒,c(F-)+c(OH-)=c(Na+)+c(H+),所以c(F-)-c(Na+)=c(H+)-c(OH-)=9.9×10-7mol/L,故正确;

    C.②点时,溶液呈中性,c(OH-)=c(H+),溶液中存在电荷守恒,c(F-)+c(OH-)=c(Na+)+c(H+),所以c(F-)=c(Na+),故正确;

    D.③点时V=20mL,此时溶液中溶质在氟化钠,溶液呈碱性,根据电荷守恒知c(F-)<c(Na+),但等体积混合时不水解的离子浓度变为原来的一半,所以c(F-)<c(Na+)=0.05mol/L,故错误;

    故选BC;

    (4)电负性F>O,故H-O-F中F元素表现-1价,与水反应生成HF,发生水解反应,可推知A为H-O-O-H,该反应的化学方程式为:H2O+HFO=HF+H2O2

    故答案为:H2O+HFO=HF+H2O2

    点评:

    本题考点: 转化率随温度、压强的变化曲线;热化学方程式;化学平衡状态的判断.

    考点点评: 本题比较综合,涉及热化学方程式、化学平衡图象及影响因素、平衡常数、平衡状态判断、弱电解质的电离、离子浓度比较等,(3)中注意溶液中离子浓度等量关系,经常考虑电荷守恒、物料守恒、质子恒等式等.