时间:2019-05-30 05:21:57
1、填空题 （12分）甲醇可作为燃料电池的原料。以CH4和H2O为原料，通过下列反应来制备甲醇。
I：CH4(g)+H2O(g)
CO(g) + 3H2(g) △H＝+206.0kJ·mol－1
II：CO(g)+2H2(g)CH3OH(g) △H＝－129.0kJ·mol－1
（1）CH4(g)与H2O(g)反应生成CH3OH (g)和H2(g)的热化学方程式为：
。
（2）将1.0molCH4和2.0molH2O(g)通入容积为10L的反应室，在一定条件下发生反应I，测得在一定的压强下CH4的转化率与温度的关系如下图。
①假设100 ℃时达到平衡所需的时间为5min，则用H2表示该反应的平均反应速率为 。
②100℃时反应I的平衡常数为 。
（3）在压强为0.1MPa、温度为300℃条件下，将amol CO与3amol H2的混合气体在催化剂作用下发生反应II生成甲醇，平衡后将容器的容积压缩到原来的l/2，其他条件不变，对平衡体系产生的影响是
（填字母序号）。
A c(H2)减少 B 正反应速率加快，逆反应速率减慢
C CH3OH 的物质的量增加 D 重新平衡
减小
E．平衡常数K增大
（4）甲醇对水质会造成一定的污染，有一种电化学法可消除这种污染，其原理是：通电后，将Co2+氧化成Co3+，然后以Co3+ 做氧化剂把水中的甲醇氧化成CO2而净化。实验室用下图装置模拟上述过程：
①写出阳极电极反应式 。
②写出除去甲醇的离子方程式 。
参考答案：（1）CH4（g）+H2O（g）=CH3OH （g）+H2（g））△H=+77kJ?mol-1（2分）
（2）①0.03 mol?L-1?min-1（2分）②2.25×10-4（2分）
（3）C、D（各1分，共2分）
（4）①Co2+—e-=Co3+（2分）
②6Co3++CH3OH+H2O=CO2↑+6Co2++6H+（2分）
本题解析：（1）I：CH4（g）+H2O （g）="CO" （g）+3H2（g）△H=+206.0kJ?mol-1
II：CO（g）+2H2（g）=CH3OH （g）△H=-129.0kJ?mol-1
依据盖斯定律，Ⅰ+Ⅱ得到：CH4（g）+H2O（g）=CH3OH （g）+H2（g））△H=+77kJ?mol-1
（2）将1.0mol CH4和2.0mol H2O （ g ）通入容积固定为100L的反应室，在一定条件下发生反应I，由图象可知100℃甲烷转化率为50%，故参加反应的甲烷为1mol×50%=0.5mol，则：
CH4（g）+H2O （g）="CO" （g）+3H2（g）
起始量（mol）：1.0 2.0 0 0
变化量（mol）：0.5 0.5 0.5 1.5
平衡量（mol）：0.5 1.5 0.5 1.5
①假设100℃时达到平衡所需的时间为5min，则用H2表示该反应的平均反应速率="1.5mol÷100L÷5min=0.03" mol?L-1?min-1。
②100℃时反应I的平衡浓度为c（CH4）=0.050mol/L，c（H2O）=0.015mol/L，c（CO）=0.005mol/L，c（H2）=0.015mol/L，平衡常数K=0.005×0.0153÷（0.005×0.015）=2.25×10-4。
（3）A．平衡后将容器的容积压缩到原来的1/2，压强增大，平衡向正反应方向移动，生成物的浓度增大，由于平衡常数不变，结合平衡常数可知，平衡时反应物各组分的浓度都增大，故A错误；B．压强增大，正、逆反应速率都增大，但正反应速率增大更多，故B错误；C．压强增大，平衡向正反应方向移动，CH3OH 的物质的量增加，故C正确；D．压强增大，平衡向正反应方向移动，氢气的物质的量减小、甲醇的物质的量增大，故重新平衡减小，故D正确；E．平衡常数只受温度影响，温度不变，平衡常数不变，故E错误。
（4）①通电后，将Co2+氧化成Co3+，电解池中阳极失电子发生氧化反应，电极反应为Co2+-e-=Co3+。
②以Co3+做氧化剂把水中的甲醇氧化成CO2而净化，自身被还原为Co2+，结合原子守恒与电荷守恒可知，还原生成H+，配平书写离子方程式为：6Co3++CH3OH+H2O=CO2↑+6Co2++6H+。
考点：本题考查热化学方程式、化学平衡图象、影响化学平衡因素、平衡常数与反应速率计算、原电池。
本题难度：困难
2、填空题 （9分）写出298 K时，下列反应的热化学方程式：
（1）1mol HgO(s)分解为液态汞和氧气，吸热90.7 kJ。____________________________________
（2）在稀溶液中1 mol H2SO4与足量NaOH反应放热114.6 kJ，表示该中和热的热化学方程式为
（3）在101 kPa时，H2在1 mol O2中完全燃烧生成2 mol液态水，放出571.6 kJ的热量，H2的燃烧热为 ，表示H2燃烧热的热化学方程式为_
（4）火箭发射时可用肼（N2H4）为燃料，以二氧化氮作氧化剂，它们相互反应生成氮气和水蒸气。已知N2 (g) + 2O2 (g) =2NO2 (g) △H ="+67.7" kJ/mol
N2H4 (g) +O2 (g) =N2 (g) + 2H2O (g) △H =" -534" kJ/mol
则N2H4 (g)和二氧化氮反应的热化学方程式为
参考答案：（1）HgO(s)="Hg(l)+" 
O2(g) △H ="+90.7" kJ/mol（2分）
（2）H2SO4(aq)＋NaOH(aq)===Na2SO4(aq)＋H2O(l) △H =" -57.3" kJ/mol（2分）
（3） 285.8kJ/mol (1分)
H2(g)+ O2(g)===H2O(l)；ΔH=－285.8kJ·mol－1（2分）
（4） 2N2H4 (g) +2 NO2 (g)="3" N2 (g) + 4H2O (g) ΔH＝－1135.7 kJ·mol－1（2分）
本题解析：（1）根据热化学方程式的书写原则，物质要注明状态，反应热与物质的物质的量有对应关系，物质的系数为物质的量，故写成HgO(s)="Hg(l)+" O2(g) △H ="+90.7" kJ/mol ；（2）根据中和热的定义，稀的强酸强碱反应生成1摩尔水时放出的热量为中和热，根据热化学方程式的书写原则写成H2SO4(aq)＋NaOH(aq)===Na2SO4(aq)＋H2O(l) △H =" -57.3" kJ/mol ；（3）氢气的燃烧热是指1摩尔氢气反应生成液态水时放出的热量，根据题意，是2摩尔氢气反应放热571.6 kJ ，所以1摩尔氢气放热285.8kJ ，氢气的燃烧热为285.8kJ/mol ，燃烧热的热化学方程式写成H2(g)+ 1/2 O2(g)===H2O(l)；ΔH=－285.8kJ/mol ；（4）将所给的热化学方程式标为①和②，运用盖斯定律，②×2-①得出N2H4 (g)和二氧化氮反应的热化学方程式为2N2H4 (g) +2 NO2 (g)="3" N2 (g) + 4H2O (g) ΔH＝－1135.7 kJ·mol－1。
考点：中和热，燃烧热，热化学方程式的书写和含义，盖斯定律。
本题难度：一般
3、选择题 标准状态下，气态分子断开1 mol化学键的焓变称为键焓。已知H—H、H—O和O===O键的键焓ΔH分别为436 kJ·mol－1、463 kJ·mol－1和495 kJ·mol－1。下列热化学方程式正确的是
A．H2O(g)===H2＋1/2O2(g)ΔH＝－485 kJ·mol－1
B．H2O(g)===H2(g)＋1/2O2(g) ΔH＝＋485 kJ·mol－1
C．2H2(g)＋O2(g)===2H2O(g) ΔH＝＋485 kJ·mol－1
D．2H2(g)＋O2(g)===2H2O(g) ΔH＝－485 kJ·mol－1
参考答案：D
本题解析：由键能可求得2H2(g)＋O2(g)===2H2O(g)的焓变：
ΔH="2×436" kJ·mol－1+495kJ·mol－1-4×463 kJ·mol－1＝－485 kJ·mol－1，
故D正确。
考点：了解化学反应热或焓变的含义，能应用键焓计算焓变。
点评：考查化学键键能与焓变的关系，知识焓变的值与热化学方程式书写形式有关。
本题难度：一般
4、选择题 已知氯气、溴蒸气分别跟氢气反应的热化学方程式如下(Q1、Q2均为正值)：
H2(g)+Br2(g)→2HBr(g)+Q1kJ ;
H2(g)+I2(g)
2HI(g) -Q2 kJ 有关上述反应的叙述正确的是?
[? ]
参考答案：D
本题解析：
本题难度：一般
5、填空题 按要求写热化学方程式：
(1)已知稀溶液中，1?mol?H2SO4与NaOH溶液恰好完全反应时，放出114.6?kJ热量，写出表示H2SO4与NaOH反应的中和热的热化学方程式________________________________。
(2)25℃、101?kPa条件下充分燃烧一定量的丁烷气体放出热量为Q?kJ，经测定，将生成的
CO2通入足量澄清石灰水中产生25?g白色沉淀，写出表示丁烷燃烧热的热化学方程式__________________________________。
(3)已知下列热化学方程式：
①CH3COOH(l)＋2O2(g)===2CO2(g)＋2H2O(l)?ΔH1＝－870.3?kJ/mol
②C(s)＋O2(g)===CO2(g)?ΔH2＝－393.5?kJ/mol
③H2(g)＋1/2O2(g)===H2O(l)?ΔH3＝－285.8?kJ/mol
写出由C(s)、H2(g)和O2(g)化合生成CH3COOH(l)的热化学方程式 _______________________________________。
参考答案：(1)1/2H2SO4(aq)＋NaOH(aq)===1/2Na2SO4(aq)＋H2O(l) ΔH＝－57.3?kJ/mol
(2)C4H10(g)＋13/2O2(g)===4CO2(g)＋5H2O(l) ΔH＝－16?Q?kJ/mol
(3)2C(s)＋2H2(g)＋O2(g)===CH3COOH(l)?ΔH＝－488.3?kJ/mol
本题解析：
本题难度：一般