无机化学综合应用 (1)
北京高考《无机化学综合应用》
北京高考《无机化学综合应用》[考纲要求] 常见金属元素(Na、Al、Fe、Cu等)与常见非金属元素(H、C、N、O、Si、S、Cl等)各部分知识的综合运用。
热点一常见离子的检验及物质推断1．常见阴离子的检验(1)利用酸碱指示剂检验(2)利用盐酸和其他试剂检验CO：加入BaCl2或CaCl2溶液后生成白色沉淀，再加稀盐酸沉淀溶解，并放出无色无味的气体。
SO：先加入足量稀盐酸，无沉淀生成，再加入BaCl2溶液，产生白色沉淀。
SO：加入BaCl2溶液，产生白色沉淀，再加稀盐酸，放出无色有刺激性气味能使品红溶液褪色的气体。
(3)利用AgNO3(HNO3酸化)溶液检验(4)利用某些特征反应检验I－：滴入淀粉溶液和氯水，溶液变蓝色(或加入氯水和四氯化碳，四氯化碳层呈紫红色)。
2．常见阳离子的检验H＋―→滴入紫色石蕊试液，溶液变红色题组一离子检验的直接判断1．正误判断，正确的划“√”，错误的划“×”(1)向某溶液中加入稀盐酸，产生的气体通入澄清石灰水，石灰水变浑浊，该溶液一定是碳酸盐溶液(×)(2013·江苏，13A)(2)将某气体通入溴水中，溴水颜色褪去，该气体一定是乙烯(×)(2013·江苏，13C)(3)向某溶液中滴加KSCN溶液，溶液不变色，滴加氯水后溶液显红色，该溶液中一定含Fe2＋(√)(2013·江苏，13D)(4)向溶液中滴加酸化的Ba(NO3)2溶液出现白色沉淀，说明该溶液中一定有SO (×)(2012·山东理综，12B)(5)用BaCl2溶液鉴别SO与SO (×)(2012·广东理综，9B)(6)向溶液X中先滴加稀硝酸，再滴加Ba(NO3)2溶液，出现白色沉淀，溶液X中一定含有SO(×)(2012·江苏，13B)(7)能使润湿的淀粉-KI试纸变成蓝色的物质一定是Cl2 (×)(2012·新课标全国卷，7B)(8)某溶液加入CCl4，CCl4层显紫色，证明原溶液中存在I－(×)(2012·新课标全国卷，7C)(9)某溶液加入BaCl2溶液，产生不溶于稀硝酸的白色沉淀，该溶液一定含有Ag＋(×)(2012·新课标全国卷，7D)题组二离子检验的综合应用2．某溶液中可能含有K＋、NH、Ba2＋、SO、I－、CO。
《综合化学实验无机实验部分》课程教学大纲
《综合化学实验无机实验部分》教学大纲一、说明（一）实验目的、要求综合化学实验(无机化学实验部分)是按照实验教学“一体化多层次”及由专业教学改为“通才教学”和适度的专业教学相结合的指导思想，面向化学专业学生开设的一门独立的实验课。
基于培养学生综合化学实验技能的重要性，本课程目的着重于促进学生在化学学习中手脑并重、手脑并用、手脑协调，强调培养创新精神、创新意识、创新能力，综合运用各方面的知识、各种实验手段以完整地解决实际问题，结合学生情况因材施教，培养科学思维方法和训练科研能力，作为基础实验课（着重知识学习和能力训练）与科学研究（以已知解决未知）间的衔接、过渡，为后继课程学习、将来从事化学化工生产、研发及其相关工作打下良好的基础。
通过本课程的学习，要求学生初步学会查阅相关文献和设计实验的能力，综合运用化学实验的基本知识和无机化学等各方面知识，巩固先修课程的操作技能，学习一些精密仪器的使用，培养发现问题、分析和解决问题、创新思维能力。
（二）实验内容的选取和实施中注意的问题本课程的各个实验，内容上都具有一定的综合性，在教学方法方面注意指导学生查阅文献，设计方案，对实验结果进行分析和讨论。
实验通常两人1组，培养合作精神。
（三）考核方式与要求考核方式为考查。
实验成绩由三部分组成：平时实验操作40%、平时实验报告和预习报告40%和期末的实验操作考试20%，计算总评成绩。
平时应注意检查学生的学习情况，并促进学生的学习。
（四）实验项目与时数安排注：具体实验内容根据实际教学计划学时从上表中选择。
二、实验内容实验一：二氯化一氯五氨合钴配合物的水合速率常数和活化能的测定1、[Co(NH3)5Cl]Cl2的制备。
2、[Co(NH3)5Cl]Cl2的水合速率常数和活化能的测定。
说明和要求：通过二氯化一氯五氨合钴的制备掌握速率常数、活化能的测定原理；进一步熟悉分光光度计的使用。
实验二：水合醋酸铜的制备1、Cu(OH)2的制备。
化学无机化学
化学无机化学无机化学是化学的一个重要分支，主要研究不含碳的化合物和元素的化学性质及其反应。
在化学领域中，无机化学占据着重要的地位，它有着广泛的应用领域，而且对其他科学领域的发展也有着重要的影响。
一、无机化学基础无机化学的研究对象主要是元素和元素的化合物。
在无机化学中，元素分为金属元素和非金属元素两类。
金属元素具有良好的导电性和导热性，常用于制备合金、电子器件等。
非金属元素则大多为气体或者固体，它们的性质与金属元素截然不同。
无机化合物是由金属元素和非金属元素组成的化合物。
通过不同的原子间的连接方式和键的类型，无机化合物可以分为离子化合物、共价化合物、配合物等。
这些化合物在实际应用中发挥着重要作用，比如氧化铁常用于制备磁性材料，碘化钾用于制备消毒剂等。
二、无机化学的应用领域无机化学在实际应用中有着广泛的应用。
以下是几个常见的应用领域：1. 催化剂催化剂是无机化学中的一项重要应用。
许多工业过程需要使用催化剂来加速反应速率，提高反应产率。
比如钌催化剂常用于合成氨的哈伯－波歇过程中，提高了产率和能量效率。
2. 无机材料无机材料广泛应用于材料科学领域。
比如氧化铝被用于制备陶瓷材料和高温材料，氧化锌被用于制备光学材料和半导体材料。
无机材料的研究和开发为其他领域提供了许多重要的基础支持。
3. 药物无机化学在药物领域也有着重要的应用。
一些无机化合物被用于制备抗癌药物、抗病菌药物和对抗某些疾病的药物。
例如，白金类药物常用于治疗癌症。
4. 环境保护无机化学也在环境保护领域发挥着重要作用。
例如，一些无机化合物被用于水处理过程中的水质净化和污水处理。
此外，无机化学还可以帮助减少工业废物的排放和处理。
三、无机化学的研究方法无机化学的研究方法包括合成方法、分析方法和理论计算方法。
合成方法是无机化学的基础，通过调整不同条件下的反应条件和反应物的选择，可以得到不同的无机化合物。
例如，氧化法、还原法、置换法等都是常用的合成方法。
分析方法是研究无机化合物性质和结构的重要手段。
高考化学三轮专题训练：第27题
第27题无机化学综合应用【知识汇总】1．粗读题干，挖掘图图示中一般会呈现超出教材范围的知识，但题目中往往会有提示或者问题中不涉及，所以一定要关注题目的每一个关键字，尽量弄懂流程图，但不必将每一种物质都推出，只需问什么推什么。
如制备类无机化工题，可粗读试题，知道题目制取什么、大致流程和有什么提示等。
2．携带问题，精读信息这里的“信息〞包括三个方面：一是主干，二是流程图，三是设置的问题。
读主干抓住关键字、词；读流程图，常见问题的设置方向如下：反响速率与平衡理论的运用；氧化复原反响的判断、化学方程式或离子方程式的书写；利用控制pH别离除杂；化学反响中的能量变化；实验根本操作：除杂、别离、检验、洗涤、枯燥等；流程中的物质转化和循环，资源的回收和利用；环境保护与绿色化学评价。
3．跳跃思维，标准答题答题时应注意前后问题往往没有“相关性〞，即前一问未答出，不会影响后面答题。
对反响条件的分析可以从以下几个方面着手：对反响速率有何影响，对平衡转化率有何影响，对综合生产效益有何影响(原料是否价廉易得，是否可再生，能源消耗的多少，设备能否满足生产条件的要求，对环境的影响如何)。
(1)要求用化学理论答复的问题一般采用“四段论法〞：此题“改变了什么条件〞(或“是什么条件〞)―→根据什么理论―→所以有什么变化―→结论。
[答案及评分标准](1)MgBO ·H O ＋2HSO △,2H 3BO ＋2MgSO(2分) 提高反响温度、减小2 2 522434铁硼矿粉粒径(2分)(2)FeO(1分)SiO 和CaSO(2分)3 424(3)将Fe 2＋氧化成Fe 3＋(1分) 使Fe 3＋与Al 3＋形成氢氧化物沉淀而除去 (1分)(4)(七水)硫酸镁(1 分)(5)Na＋(2分)△(6)2H 3BO 3=====B 2O 3＋3H 2O 、B 2O 3＋3Mg △,2B ＋3MgO(2分)[阅卷人的忠告](1) 元素符号错、不标准、看不清的不得分，方程式不写“△〞扣分。
高考化学复习高考11题第11题题组一
高中化学学习材料（灿若寒星**整理制作）第11题 无机化学综合应用题组一 以陌生无机物为载体的综合考查[答案及评分标准] (1)Mg 2B 2O 5·H 2O ＋2H 2SO 4△,2H 3BO 3＋2MgSO 4(2分) 提高反应温度、减小铁硼矿粉粒径(2分) (2)Fe 3O 4(1分) SiO 2和CaSO 4(2分)(3)将Fe 2＋氧化成Fe 3＋(1分) 使Fe 3＋与Al 3＋形成氢氧化物沉淀而除去(1分) (4)(七水)硫酸镁(1分)(5)(2分)(6)2H 3BO 3=====△B 2O 3＋3H 2O 、B 2O 3＋3Mg=====△2B ＋3MgO(2分)[阅卷人的忠告] (1)元素符号错、不规范、看不清的不得分，方程式不写“△”扣分。
(2)SiO 2和CaSO 4少写，或错写其他杂质均不得分。
(3)名称写成化学式不得分。
(4)电子式漏掉离子符号或不写“[ ]”均不得分。
[挑战满分](限时20分钟)1．铜是与人类关系非常密切的有色金属。
已知常温下，在溶液中Cu2＋稳定，Cu＋易在酸性条件下发生反应：2Cu＋===Cu2＋＋Cu。
大多数＋1价铜的化合物是难溶物，如Cu2O、CuI、CuCl、CuH等。
(1)在新制Cu(OH)2悬浊液中滴入葡萄糖溶液，加热生成不溶物的颜色为________，某同学实验时却有黑色物质出现，该黑色物质的化学式为________________。
(2)在CuCl2溶液中逐滴加入过量KI溶液可能发生：a．2Cu2＋＋4I－===2CuI↓(白色)＋I2b．2Cu2＋＋2Cl－＋2I－===2CuCl↓(白色)＋I2①若a反应是主要反应，需要查询的数据是_________________________________________。
②为顺利观察到白色沉淀可以加入的最佳试剂是_____________________________________。
无机化学基本概念与应用
无机化学基本概念与应用无机化学是研究无机物质及其相互作用的化学科学，它不仅在各个行业如能源、材料、医药等领域中扮演着重要角色，而且在环保、能源等方向也发挥着重要作用。
这篇文章将介绍一些无机化学的基本概念和应用。
一、无机化合物的基本概念无机化合物是由元素形成的不包含碳-碳键的化合物，如氧化物、硫化物、氢化物、盐等。
其中最常见的是盐，包括氢氧化物盐、氯化物盐、硫酸盐等。
这些盐通常是由正离子和负离子组成的，在水中能够分解为正负离子，这种现象被称为电离。
电离是无机化学中的重要概念，也是很多无机化合物中的重要性质之一。
另外，无机化合物还可以通过化学反应来合成出来，其中最常见的反应是酸碱反应。
在酸碱反应中，酸和碱的反应会生成盐和水。
例如，氢氧化钠和盐酸在一起反应会生成氯化钠和水：NaOH + HCl → NaCl + H2O。
二、无机化合物的应用1. 催化剂催化剂是一种能够促进化学反应的物质，无机化合物在很多催化反应中都起到了重要的作用。
例如，三氧化二铬在加氢反应中促进了少数烯烃转化为多数烃的反应；四氧化三铁则用于尿素的制备；卤素氧化物则常用于有机合成反应中。
2. 陶瓷材料陶瓷材料是由无机化合物组成的，常见的无机氧化物如硅酸盐、铝酸盐、锆酸盐以及氧化铝等都被广泛用于陶瓷制造中。
这些材料的高硬度、耐腐蚀、高温稳定性以及透明度等性质使得它们在实际生活中得到广泛应用，在电子、航空、家具等领域均有广泛应用。
3. 储能材料无机化合物还可以作为电化学储能材料。
例如，锂离子电池的正极是笔者曾经提到的三元正极材料，如LiCoO2、LiNiO2 以及LiMn2O4 等。
这些材料都含有过渡金属离子和氧离子，能够以锂离子形式吸附和脱附电子，从而实现电化学储能。
4. 化妆品和烟草制品成分中含有无机化合物的化妆品和烟草制品也很常见。
例如，氧化锌和氧化钛常被用于太阳屏中，氧化铁和氧化铬则可以用于着色烟草制品。
5. 金属制品的腐蚀保护许多无机化合物可以被用于金属制品的腐蚀保护，例如，锌、镁等可作为防腐剂；氧化铁和氢氧化铬可以作为金属外表面的氧化膜。
2014届高考二轮复习专题十二无机化学综合应用
2014届高考二轮复习专题十二无机化学综合应用2013高考精选（2013全国新课标卷1）28.二甲醚（CH3OCH3）是无色气体，可作为一种新型能源，由合成气（组成为H2、CO、和少量CO2）直接制备二甲醚，其中主要过程包括以下四个反应：甲醇合成反应：①CO(g）+ 2H2(g)＝CH3OH(g) △H1=-90.1 kJ·mol-1②CO2(g)+ 3H2(g)＝CH3OH(g)+H2O(g) △H2=-49.0 kJ·mol-1水煤气变换反应：③CO(g) + H2O (g)＝CO2(g)+H2(g) △H3=-41.1 kJ·mol-1二甲醚合成反应：④2CH3OH(g)＝CH3OCH3(g)+H2O(g) △H4=-24.5 kJ·mol-1⑴Al2O3是合成气直接制备二甲醚反应催化剂的主要成分之一。
工业上从铝土矿制备较高纯度Al2O3的主要工艺流程是（以化学方程式表示）。
⑵分析二甲醚合成反应④对于CO转化率的影响。
⑶由H2和CO直接制备二甲醚（另一产物为水蒸气）的热化学方程式为。
⑷有研究者在催化剂（含Cu-Zn-Al-O和Al2O3），压强为5.0MPa的条件下由H2和CO直接制备二甲醚，结果如下图所示。
其中CO转化率随温度升高而降低的原因是____________。
⑸二甲醚直接燃料电池具有启动快，效率高等优点，其能量密度高于甲醇直接燃烧燃料电池（5.93kW·h·kg -1），若电解质为酸性，二甲醚直接燃料电池的负极反应为_______________。
一个二甲醚分子经过电化学氧化，可以产生_______个电子的电量；该电池理论输出电压1.20V ，能量密度E=_____（列式计算，能量密度=电池输出电能/燃料质量，1kW·h=3.6×105J ）答案：（1）Al 2O 3（铝土矿）+2NaOH+3H 2O ＝2NaAl(OH)4；NaAlO 2+CO 2+2H 2O ＝NaHCO 3+Al(OH)3↓； 2Al(OH)3 △ Al 2O 3＋3H 2O(2)消耗甲醇，促进甲醇合成反应①平衡向右移，CO 转化率增大；生成的H 2O ，通过水煤气变换反应③消耗部分CO 。
无机综合练习1(期中)
无机化学综合练习1一、选择题 ( 共28题 56分 ) 1. 2 分 (6552). 对于反应：2C(s) + O 2(g)2CO(g)m r G ∆/ J ·mol -1 = -232600 - 167.8 T / K ，若升高温度则…………………………………………………………………………………（ ）(A)m r G ∆变负，反应不完全(B) p K 变大，反应更完全 (C) p K 变小， 反应更不完全 (D) p K 不变， 反应更完全2. 2 分 (0669)向0.030 mol ·dm -3的醋酸溶液中加入足量的固体醋酸钠，使溶液中醋酸钠浓度为0.10 mol ·dm -3 (忽略固体加入时的体积变化)。
醋酸的电离常数为1.8 ⨯ 10-5，溶液中pOH 接近于…………………………………………………………………………………………… （ ） (A) 8.7 (B) 7.0 (C) 7.8 (D) 9.03. 2 分 (3481)下列说法中正确的是…………………………………………………………………（ ） (A) 稳定单质的标准生成焓、标准吉布斯生成自由能和标准熵都为零 (B) 放热反应总是可以自发进行的(C) H 2(g)的标准燃烧热等于H 2O(l)的标准生成焓 (D) CO 2(g)的标准生成焓也就是CO(g)的标准燃烧热4. 2 分 (3698)已知0.01 mol ·dm -3的弱酸HA 溶液有1 %的电离，它的电离常数约为…………（ ） (A) 10-2 (B) 10-6 (C) 10-4 (D) 10-55. 2 分 (0547) 已知 N 2(g) + 3H 2(g)2NH 3(g)；N 2(g) +21H 2(g)NH 3(g) 和N 2(g) + H 2(g)2/3NH 3(g) 的平衡常数分别为K 1、K 2和K 3，则它们的关系是…（ ）(A) K 1 = K 2 = K 3 (B) K 1 = (K 2)2 = (K 3)3(C) K 1 =21K 2 =31K 3 (D) K 1 = (K 2)1/2 = (K 3)1/36. 2 分 (6609)为测定某一元弱酸的电离常数，将待测弱酸溶于水得50 cm 3溶液，把此溶液分成两等份。
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第28题化学基本理论综合题题组一化学反应中的能量变化与化学平衡的综合[解题指导]解答化学基本理论综合题的一般步骤步骤1：浏览全题，明确题已知和所求，挖掘解题切入点。
步骤2：(1)对于化学反应速率和化学平衡图像类试题：明确纵横坐标的含义→理解起点、终点、拐点的意义→分析曲线的变化趋势。
(2)对于图表数据类试题：分析数据→研究数据间的内在联系→找出数据的变化规律→挖掘数据的隐含意义。
(3)对于利用盖斯定律写热化学方程式或求ΔH类试题要做到：①明确待求热化学方程式中的反应物和生成物；②处理已知热化学方程式中的化学计量数和焓变；③叠加处理热化学方程式确定答案。
(4)对于电化学类试题：判断是原电池还是电解池→分析电极类别，书写电极反应式→按电极反应式进行相关计算。
(5)对于电解质溶液类试题：明确溶液中的物质类型及其可能存在的平衡类型，然后进行解答。
步骤3：针对题目中所设计的问题，联系相关理论逐个进行作答。
[挑战满分](限时30分钟)1．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)ΔH1＝＋489.0 kJ·mol－1，C(s)＋CO2(g)===2CO(g)ΔH2＝＋172.5 kJ·mol－1则CO还原Fe2O3(s)的热化学方程式为___________________________________________________________________________________________。
(2)分离高炉煤气得到的CO与空气可设计成燃料电池(以KOH溶液为电解液)。
写出该电池的负极反应式：________________________________________________________________________________________________________________________________________________。
(3)CO2和H2充入一定体积的密闭容器中，在两种温度下发生反应：CO2(g)＋3H2(g)CH3OH(g)＋H2O(g)，测得CH3OH的物质的量随时间的变化见图1。
①曲线Ⅰ、Ⅱ对应的平衡常数大小关系为KⅠ________(填“＞”、“＝”或“＜”)KⅡ。
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。
且起始时维持化学反应向逆反应方向进行，则c的取值范围为_______________________。
(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见图2。
在0～15小时内，CH4的平均生成速率Ⅰ、Ⅱ和Ⅲ从大到小的顺序为________(填序号)。
(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见图3。
①乙酸的生成速率主要取决于温度影响的范围是_______________________。
②Cu2Al2O4可溶于稀硝酸，写出有关的离子方程式：___________________________________________________________________________________________。
答案(1)Fe2O3(s)＋3CO(g)===2Fe(s)＋3CO2(g)ΔH＝－28.5 kJ·mol－1(2)CO＋4OH－－2e－===CO2－3＋2H2O(3)①＞②0.4＜c≤1(4)Ⅱ＞Ⅲ＞Ⅰ(5)①300～400 ℃ ②3Cu 2Al 2O 4＋32H ＋＋2NO －3===6Cu 2＋＋6Al 3＋＋2NO ↑＋16H 2O解析 (1)热化学方程式①：Fe 2O 3(s)＋3C(s)===2Fe(s)＋3CO(g) ΔH 1＝＋489.0 kJ·mol －1。
热化学方程式②：C(s)＋CO 2(g)===2CO(g) ΔH 2＝＋172.5 kJ·mol －1CO 还原Fe 2O 3(s)的热化学方程式可以由①－②×3得到Fe 2O 3(s)＋3CO(g)===2Fe(s)＋3CO 2(g)ΔH ＝－28.5 kJ·mol －1。
(2)负极为失去电子一极即CO 作负极反应物，由于在碱性环境中，CO 2与OH －不共存，故生成CO 2－3，电极反应式为CO ＋4OH －－2e －===CO 2－3＋2H 2O 。
(3)曲线Ⅰ平衡时产物物质的量大，则平衡常数K Ⅰ＞K Ⅱ。
要使平衡后乙与甲中相同组分的体积分数相等，平衡后各物质的量应该与甲中平衡时的量相等。
假设平衡时转化CO 2(g)的物质的量为x mol CO 2(g)＋3H 2(g)CH 3OH(g)＋H 2O(g)开始/mol 1 3 0 0 转化/mol x 3x x x 平衡/mol 1－x 3－3x x x 计算：4－2x 4＝0.8，则x ＝0.4由于平衡逆向进行，则c 应大于0.4，如果a 、b 等于零时，c 最大为1，则0.4＜c ≤1。
(4)由图2中0～15小时内CH 4的产量知，生成CH 4的速率Ⅱ＞Ⅲ＞Ⅰ。
(5)②Cu 2Al 2O 4中Cu 为＋1价，Al 为＋3价，Cu ＋与硝酸反应生成Cu 2＋，硝酸会生成NO 。
反应离子方程式为3Cu 2Al 2O 4＋32H ＋＋2NO －3===6Cu 2＋＋6Al 3＋＋2NO ↑＋16H 2O 。
2．可燃冰的主要成分是甲烷，甲烷既是清洁燃料，也是重要的化工原料。
(1)甲烷和二氧化碳重整制合成气对温室气体的治理具有重大意义。
已知：CH 4(g)＋CO 2(g)2CO(g)＋2H 2(g)ΔH ＝＋247.3 kJ·mol －1CH 4(g)C(s)＋2H 2(g) ΔH ＝＋75 kJ·mol －1①反应2CO(g)===C(s)＋CO 2(g)在________(填“高温”或“低温”)下能自发进行。
②合成甲醇的主要反应：2H 2(g)＋CO(g)CH 3OH(g) ΔH ＝－90.8 kJ·mol －1，T ℃时此反应的平衡常数为160。
此温度下，在密闭容器中开始只充入CO 、H 2，反应到某时刻测得各组分的浓度如下：正)v逆。
生产过程中，合成气要进行循环，其目的是_________________________________________________。
③在一固定容积的密闭容器中发生反应2H2(g)＋CO(g)CH3OH(g)，若要提高CO的转化率，则可以采取的措施是________(填字母)。
a．升温b．加入催化剂c．增加CO的浓度d．加入H2加压e．加入惰性气体加压f．分离出甲醇(2)以甲烷为燃料的新型电池的成本大大低于以氢为燃料的传统燃料电池，下图是目前研究较多的一类固体氧化物燃料电池的工作原理示意图。
①B极为电池的________极，该电极的反应式为_____________________________________ ________________________________________________________________________。
②若用该燃料电池作电源，用石墨作电极电解100 mL 1 mol·L－1的硫酸铜溶液，当两极收集到的气体体积相等时，理论上消耗甲烷的体积为____________________________(标况下)。
答案(1)①低温②＞提高原料的利用率③df(2)①负CH4＋4O2－－8e－===CO2＋2H2O②1.12 L解析(1)①用已知的第二个热化学方程式减去第一个热化学方程式得：2CO(g)===C(s)＋CO2(g)ΔH＝＋75 kJ·mol－1－247.3 kJ·mol－1＝－172.3 kJ·mol－1。
该反应的ΔH＜0，ΔS＜0，欲使反应能自发进行必须符合复合判据ΔG＝ΔH－TΔS<0，该反应在低温下能自发进行。
②该时刻的浓度商Q＝0.400.202×0.10＝100＜K＝160，所以平衡正向移动，v正＞v逆；因为该反应是可逆反应，为了提高原料的利用率，合成气要进行循环。
③因该反应的ΔH＜0，升高温度，平衡向逆反应方向移动，CO的转化率降低；加入催化剂平衡不移动，CO的转化率不变；增加CO的浓度，CO的转化率降低；加入惰性气体加压，平衡不移动，CO的转化率不变。
(2)①B极通入的气体是甲烷，甲烷发生氧化反应，故B极是电池的负极。
电池总反应为CH4＋2O2===CO2＋2H2O，因为电解质是固体氧化物，所以正极O2发生还原反应生成O2－，正极反应式为O2＋4e－===2O2－，用总反应式减去正极反应式的2倍即得负极反应式。
②电解CuSO4溶液时，阴极生成Cu，阳极生成O2。
当Cu2＋被电解完之后，水电离产生的H＋被还原为H2。
0.1 mol Cu2＋全部被还原时，阳极生成0.05 mol O2；此后再电解0.1 mol H2O 时，生成0.1 mol H2和0.05 mol O2，两极收集到的气体体积相等。
电路中共转移0.4 mol电子，消耗CH4的物质的量为0.4 mol÷8＝0.05 mol，标准状况下的体积V(CH4)＝0.05 mol×22.4 L·mol－1＝1.12 L。
3．研究CO2与CH4的反应使之转化为CO与H2，对缓解燃料危机，减少温室效应具有重要的意义。
(1)已知：①2CO(g)＋O2(g)===2CO2(g)ΔH＝－566 kJ·mol－1②2H2(g)＋O2(g)===2H2O(g)ΔH＝－484 kJ·mol－1③CH4(g)＋2O2(g)===CO2(g)＋2H2O(g)ΔH＝－802 kJ·mol－1则CH4(g)＋CO2(g)2CO(g)＋2H2(g)ΔH＝________ kJ·mol－1(2)在密闭容器中通入物质的量浓度均为0.1 mol·L－1的CH4与CO2，在一定条件下发生反应CH4(g)＋CO2(g)2CO(g)＋2H2(g)，测得CH4的平衡转化率与温度、压强的关系如下图所示。
①据图可知，p1、p2、p3、p4由大到小的顺序为_______________________________。
②在压强为p4、1 100 ℃的条件下，该反应5 min时达到平衡点X，该温度下，反应的平衡常数为________(保留小数点后两位)。