时间:2019-05-30 03:23:09
1、填空题 （1）已知：2SO2（g）+O2（g）?2SO3?（g）△H=-196.6kJ?mol-1；2NO（g）+O2（g）?2NO2（g）△H=-113.0kJ?mol-1 ．则反应NO2（g）+SO2（g）?SO3（g）+NO（g）的△H=______kJ?mol-1
一定条件下，将NO2与SO2?按体积比1：2置于密闭容器中发生上述反应，下列能说明反应达到平衡状态的是______．
a．体系压强保持不
b．混合气体颜色保持不变
c．SO3与NO的体积比保持不变
d．每消耗1mol SO3的同时生成1mol NO2
（2）CO可用于合成甲醇，反应方程式为CO（g）+2H2（g）?CH3OH（g）．CO在不同温度下的平衡转化率与压强的关系如图1所示．该反应△H______0（填“＞”或“＜”）．实际生产条件控制在250℃、1.3×104kPa左右，选择此压强的理由是______
（3）甲醇（CH3OH）燃料电池的结构示意图如图2．甲醇进入______极（填“正”或“负”），正极发生的电极反应为______．
（4）101kPa时，若16gCH3OH完全燃烧生成液态水，放出热量为363.25kJ/mol，则甲醇燃烧的热化学方程式为______．
参考答案：（1）根据盖斯定律，将第二个方程式颠倒过来，与第一个方程式相加得：2NO2+2SO2═2SO3+2NO，△H=-83.6 kJ?mol-1，则NO2+SO2?SO3+NO，△H=-41.8 kJ?mol-1；
a、本反应是反应前后气体分子数不变的反应，故体系的压强保持不变，故a不能说明反应已达到平衡状态；
b、随着反应的进行，NO2的浓度减小，颜色变浅，故b可以说明反应已达平衡；
c、SO3和NO都是生成物，比例保持1：1，故c不能作为平衡状态的判断依据；
d、d中所述的两个速率都是逆反应速率，不能作为平衡状态的判断依据；故选b；
故答案为：-41.8；b；
（2）由图可知，温度升高，CO的转化率降低，平衡向逆反应方向移动，故逆反应是吸热反应，正反应是放热反应，△H＜0；压强大，有利于加快反应速率，有利于使平衡正向移动，但压强过大，需要的动力大，对设备的要求也高，故选择250℃、1.3×104kPa左右的条件．因为在250℃、压强为1.3×104 kPa时，CO的转化率已较大，再增大压强，CO的转化率变化不大，没有必要再增大压强，
故答案为：＜；在1.3×104kPa下，CO的转化率已较高，再增大压强CO的转化率提高不大，而生产成本增加得不偿失；
（3）甲醇燃料电池中，甲醇中C元素的化合价升高，则甲醇为负极，电解质为酸，甲醇失去电子生成二氧化碳，电极反应为CH3OH+H2O-6e-=CO2+6H+，氧气再正极上得到电子发生还原反应在酸溶液中生成水，反应的电极反应为：O2+4H++4e-═2H2O，
故答案为：负；?O2+4H++4e-═2H2O；
（4）101kPa时，若16gCH3OH物质的量为0.5mol，完全燃烧生成液态水，放出热量为363.25kJ/mol，则1mol甲醇燃烧放热726.5KJ；反应的热化学方程式为：CH3OH（l）+3/2?O2（g）═CO2（g）+2H2O（l）△H=-726.5?kJ/mol，
故答案为：CH3OH（l）+3/2 O2（g）═CO2（g）+2H2O（l）△H=-726.5 kJ/mol．
本题解析：
本题难度：一般
2、选择题 已知下列热化学方程式：
（1）CH4（g）+2O2（g）═CO2（g）+2H2O（l）△H=-889.5kJ/mol
（2）2C2H6（g）+7O2（g?）═4CO2（g）+6H2O（l）△H=-3116.7kJ/mol
（3）C2H4（g）+3O2（g）═2CO2（g）+2H2O（l）△H=-1409.6kJ/mol
（4）2C2H2（g）+5O2（g）═4CO2（g）+2H2O（l）△H=-2596.7kJ/mol
（5）C3H8（g）+5O2（g）═3CO2（g）+4H2O（l）△H=-2217.8kJ/mol
现有由上述五种烃中的两种组合成的混合气体2mol，经充分燃烧后放出3037.6kJ热量，则下列哪些组合是不可能的（ ）
A．CH4和C2H2
B．C2H4和C3H8
C．C2H6和C3H8
D．C2H6和CH4
参考答案：AC
本题解析：
本题难度：简单
3、选择题 已知葡萄糖的燃烧热是 -2804 kJ/mol，当它氧化生成1 g 液态水时放出的热量是
A．26.0 kJ
B．51.9 kJ
C．155.8 kJ
D．467.3 kJ
参考答案：A
本题解析：葡萄糖的燃烧热是 -2804 kJ/mol即1mol葡萄糖完全燃烧生成6mol二氧化碳和6mol液态水时放出2804 kJ的热量，当生成1g液态水时放出热量为1g/18g/mol÷6mol×2804kJ=26.0kJ,答案选A。
考点：燃烧热
本题难度：一般
4、简答题 （1）一定温度下，在恒容密闭容器中NO2与O2反应如下：4NO2（g）+O2（g）?2N2O5（g）；若已知K350℃＜K300℃，则该反应是______反应（填“吸热”或“放热”）．反应达平衡后，若再通入一定量NO2，则平衡常数K将______，NO2的转化率______（填“增大”、“减小”或“不变”）
（2）若初始时在恒容密闭容器中加入N2O5，下表为N2O5分解反应在一定温度下不同时间测得N2O5浓度的部分实验数据：
t/s
0
500
1000
c（N2O5）/mol?L-1
5.00
3.52
2.48
①写出该反应的平衡常数表达式：K=______．
②1000s内N2O5的分解速率为______．
③若每有1molN2O5分解，放出或吸收QkJ的热量，写出该分解反应的热化学方程式______．
参考答案：（1）已知K350℃＜K300℃，说明升高温度，平衡常数减小，则说明升高温度，平衡向逆反应移动，应是正反应放热，平衡常数只受温度的影响，温度不变，则平衡常数不变，若再通入一定量NO2，虽然平衡向正反应方向移动，但转化的少，加入的多，转化率反而减小，
故答案为：放热；不变；变小；
（2）①平衡常数等于生成物浓度幂之积除以反应物浓度幂之积，则反应2N2O5（g）?4NO2（g）+O2（g），
k=c4(NO2)c?(O2)c2(N2O5)?，故答案为：c4(NO2)c?(O2)c2(N2O5)?；?
②v=5.00mol/L-2.48mol/L1000s=0.00252?mol?L-1?s-1，故答案为：0.00252?mol?L-1?s-1；
③若每有1molN2O5分解，吸收QkJ的热量，该分解反应的热化学方程式为2N2O5（g）=4NO2（g）+O2（g）△H=+2QkJ?mol-1，故答案为：2N2O5（g）=4NO2（g）+O2（g）△H=+2QkJ?mol-1．
本题解析：
本题难度：一般
5、填空题 （10分）工业制氢气的一个重要反应是：CO(g)+H2O(g)
CO2(g)+H2(g)
（1）已知在25。C时：
①C(石墨)＋1/2O2(g)=CO(g) △H1=－111kJ·mol－1
②C(石墨)＋O2(g)=CO2(g) △H2=－394kJ·mol－1
③H2(g)＋1/2O2(g)=H2O(g) △H3=－242kJ·mol－1
则反应CO(g)+H2O(g) ="==" CO2(g)+H2(g)的反应热△H=___________.
（2）现将不同量的CO（g）和H2O(g)分别通入到体积为2L的恒容密闭容器中进行反应，得到如下三组数据：
①以下反应能说明CO(g)+H2O(g)
CO2(g)+H2(g)达到平衡状态的是_________
A．容器中CO的含量保持不变
B．容器中CO2浓度与CO浓度相等
C．
（CO）=(H2O)
D．容器中混合气体的平均相对分子质量保持不变
②实验I中，从反应开始到反应达到平衡时，CO的平均反应速率
（CO）=_____；
③实验II条件下反应的平衡常数K=_____________(保留小数点后二位)；
④实验III中，若平衡时，CO的转化率大于水蒸气，则a，b必须满足的关系是______；
⑤若在900℃时，实验II反应达到平衡后，向此容器中再加入1molCO、0.5mol H2O、0.2mol CO2、0.5mol H2，则此时___________
(填“>”或“<”)，平 衡向__________方向移动（填“正反应”、“逆反应”“不移动”）
参考答案：（1）-41kJ·mol－1（2分）（2）①A（1分） ②0.16mol·L－1·min－1 （2分）
③0.33（2分） ④a<b(1分) ⑤> 正反应（各1分）
本题解析：（1）②－①－③，整理可得：CO(g)+H2O(g) ="=" CO2(g)+H2(g)△H=-41kJ/mol；（2）①A.若容器中CO的含量保持不变，则其浓度不变，反应处于平衡状态，正确； B．容器中CO2浓度与CO浓度相等，反应可能处于平衡状态，也可能处于非平衡状态，因此不能作为判断反应处于平衡状态的标志，错误； C．无论反应是否达到平衡，都存在V(正)（CO）= V(正) (H2O) ，所以不能判断反应处于平衡状态，错误； D．由于容器的容积不变，气体的物质的量不变，所以无论反应进行到任何程度，容器中混合气体的平均相对分子质量都不变，因此不能判断反应处于平衡状态，错误；②实验I中，从反应开始到反应达到平衡时，CO的平均反应速率V（CO）=(1.6mol÷2L)÷5min=0.16mol/(L·min)； ③实验II条件下反应的平衡常数K=
；④由于在其它条件不变时。增大反应物的浓度可以是其它反应物的转化率提高，而其本身的转化率降低，所以在实验III中，若平衡时，CO的转化率大于水蒸气，则a，b必须满足的关系是二者的物质的量的比小于方程式中的计量关系的比，即a<b；⑤若在900℃时，实验II反应达到平衡后，向此容器中再加入1molCO、0.5mol H2O、0.2mol CO2、0.5mol H2，则此时由于Q=
，所以>(填“”或“<”)，平衡向向正反应方向移动。
考点：考查热化学方程式的书写、可逆反应平衡状态的判断、化学反应速率、化学平衡产生的计算、物质转化率的大小比较和影响因素、化学反应进行的方向的判断的知识。
本题难度：困难