时间:2021-02-18 07:09:17
1、简答题 甲醇是一种燃料，也可以作为燃料电池的原料．
（1）已知在常温常压下：
①2CH3OH（l）+3O2（g）=2CO2（g）+4H2O（g）△H1=-1275.6KJ/mol
②2CO?（g）+O2（g）=2CO2（g）△H2=-566.0KJ/mol
③H2O（g）=H2O（l）△H3=-44.0KJ/mol
写出甲醇不完全燃烧生成一氧化碳和液态水的热化学方程式：______；
（2）甲醇直接燃烧会产生一定的污染，某实验小组依据甲醇燃烧的反应原理，设计如图1所示的电池装置，则电池正极的电极反应式：______，该电池工作时，溶液中的OH-向______极移动，该电池工作一段时间后，测得溶液的pH减小，则该电池总反应的离子方程式为______；
（3）甲醇对水质会造成一定的污染，用如图2所示的电化学法可消除这种污染，原理是：通电后，将Co2+氧化成Co3+，然后以Co3+做氧化剂再把水中的甲醇氧化成CO2而净化．则用该装置净化含10mol甲醇的水，转移电子数为______．
参考答案：（1）已知：①2CH3OH（l）+3O2（g）=2CO2（g）+4H2O（g）△H=-1275.6kJ/mol
②2CO?（g）+O2（g）=2CO2（g）△H=-566.0kJ/mol
③H2O（g）=H2O（l）△H=-44.0kJ/mol
利用盖斯定律将①-②2+③可得：CH3OH（l）+O2（g）=CO（g）+2H2O（l）△H=-442.8kJ/mol，
故答案为：CH3OH（l）+O2（g）=CO（g）+2H2O（l）△H=-442.8kJ/mol；
（2）碱性甲醇燃料电池中，负极发生氧化反应，电极反应式为CH3OH-6e-+8OH-+=CO32-+6H2O，正极发生还原反应，电极反应式为O2+2H2O+4e-=4OH-，该电池工作时，溶液中的OH-向负极移动，则总反应式为2CH3OH+3O2+4OH-=2CO32-+6H2O，
故答案为：O2+2H2O+4e-=4OH-；负；2CH3OH+3O2+4OH-=2CO32-+6H2O；
（3）甲醇氧化成CO2，C元素的化合价升高+6价，则10mol甲醇失去60mol电子，转移的电子数为60NA，故答案为：60NA．
本题解析：
本题难度：一般
2、填空题 （1）盖斯定律在生产和科学研究中有很重要的意义。有些反应的反应热虽然无法直接测得，但可通过间接的方法测定。现根据下列3个热化学反应方程式：
Fe2O3(s)+3CO(g)=2Fe(s)+3CO2(g) △H＝－24.8kJ·mol－1
3Fe2O3(s)+ CO(g)==2Fe3O4(s)+ CO2(g) △H＝－47.4kJ·mol－1
Fe3O4(s)+CO(g)==3FeO(s)+CO2(g) △H＝＋640.5kJ·mol－1
写出CO气体还原FeO固体得到Fe 固体和CO2气体的热化学反应方程式：
。
（2）在压强为0.1 MPa条件下,容积为V L某密闭容器中a mol CO与 2a mol H2在催化剂作用下反应生成甲醇：CO(g)+2H2(g) 
CH3OH(g)；CO的转化率与温度、压强的关系如图所示。
①该反应的△H 0 （填“<”、“>”或“=”）。
②在温度容积不变的情况下，向该密闭容器再
增加a mol CO与 2a mol H2，达到新平衡时，CO的转化率 （填“增大”、“减小”或“不变”）。
（3）实验室中配制AgNO3溶液时通常需要向其中加入 ，目的是 ； AgCl在水中存在沉淀溶解平衡：
AgCl(s)
Ag+(aq)+Cl-(aq)。25oC时，现将足量AgCl分别放入：①l00mL蒸馏水；②l0 0mL 0.2 mol?L-1AgNO3溶液；③100mL 0.1 mol?L-1氯化镁溶液；④100mL 0.1 mol?L-1氯化钠溶液。充分搅拌后，相同温度下Ag+浓度由大到小的顺序是 （填写序号）。
参考答案：（1）CO(g)+FeO(s)===Fe(s)+CO2(g) △H=-218.0kJ/mol
（2）① <； ② 增大（3）硝酸 抑制Ag+水解
②①④③
本题解析：（1）CO气体还原FeO固体得到Fe 固体和CO2气体的热化学反应方程式为CO(g)+FeO(s)===Fe(s)+CO2(g) △H的计算如下，将3Fe2O3(s)+ CO(g)==2Fe3O4(s)+ CO2(g)加上Fe3O4(s)+CO(g)==3FeO(s)+CO2(g) 乘以2，得到3Fe2O3(s)+ 3CO(g)=6FeO(s)+3CO2(g)，化简得到Fe2O3(s)+ CO(g)=2eO(s)+CO2(g)，
△H=1/3（－47.4kJ·mol－1+2×＋640.5）=411.2kJ·mol－1，将Fe2O3(s)+3CO(g)=2Fe(s)+3CO2(g)减去Fe2O3(s)+ CO(g)=2FeO(s)+CO2(g)，化简得到2FeO(s)+2 CO(g)=2Fe(s)+2CO2(g) ，
△H=－24.8-411.2=-436kJ/mol，所以CO气体还原FeO固体得到Fe 固体和CO2气体的热化学反应方程式为CO(g)+FeO(s)===Fe(s)+CO2(g) △H=-218.0kJ/mol；
（2）①由图可以知道，温度升高，CO的转化率减小，所以该反应为放热反应，故△H<0，②在温度容积不变的情况下，向该密闭容器再增加a mol CO与 2a mol H2，达到新平衡时，相当于增大压强，反应向正方向移动，所以CO的转化率增大；
（3）由于银离子易水解，所以配制AgNO3溶液时通常需要向其中加入硝酸，目的是抑制Ag+水解，AgCl(s)Ag+(aq)+Cl-(aq)，在①l00mL蒸馏水；②l0 0mL 0.2 mol?L-1AgNO3溶液；③100mL 0.1 mol?L-1氯化镁溶液；④100mL 0.1 mol?L-1氯化钠溶液中，充分搅拌后，相同温度下Ag+浓度由大到小的顺序是②①④③。
考点：热化学方程式的书写，化学平衡
点评：本题考查了热化学方程式的书写，化学平衡，第一小题的计算比较繁杂，后面两个小题比较容易。
本题难度：困难
3、选择题 在298 K、100 kPa时，已知：
Cl2（g）＋H2（g）===2HCl（g） ΔH1 2H2O（g）===2H2（g）＋O2（g） ΔH2
2Cl2（g）＋2H2O（g）===4HCl（g）＋O2（g） ΔH3
则ΔH3与ΔH2和ΔH1之间的关系正确的是
A．ΔH3＝2ΔH1－ΔH2
B．ΔH3＝ΔH1＋ΔH2
C．ΔH3＝2ΔH1＋ΔH2
D．ΔH3＝ΔH2－ΔH1
参考答案：C
本题解析：根据盖斯定律，将Cl2（g）＋H2（g）===2HCl（g） 的2倍与 2H2O（g）===2H2（g）＋O2（g） 相加即可得到2Cl2（g）＋2H2O（g）===4HCl（g）＋O2（g），所以ΔH3＝2ΔH1＋ΔH2，答案选 C。
考点：考查盖斯定律的应用
本题难度：一般
4、填空题 能源是人类社会生活和社会发展的基础。请阅读以下材料，回答有关问题：
【小题1】在农村推广建造沼气池，不仅能有效地利用 能，还能为农业生产提供优良的肥料。已知标准状况下11.2L甲烷完全燃烧生成液态水时放出445kJ的热量，请写出甲烷燃烧的热化学方程式 。
【小题2】某研究人员设计了如右图甲所示的甲烷燃料电池。则该燃料电池的负极是 （填a或b），正极反应为 。若以该电池为电源，石墨为电极电解CuCl2溶液（如右图乙所示），则Y极上发生的电极反应式为 。若电解过程中共消耗标准状况下甲烷0.56L，则理论上可析出金属铜 g。
参考答案：
【小题1】生物质； CH4(g)+2O2(g)→CO2(g)+2H2O(l) △H=－890KJ/mol。
【小题2】a； O2+4H++4e-=2H2O ； 2Cl--2e-=Cl2 ↑ ； 6.4
本题解析：
【小题1】考查能量的相互转化以及热化学方程式的书写。有机物在一定条件下，通过微生物发酵作用可产生沼气，该过程利用的是生物质能。标准状况下11.2L甲烷是0.5mol，所以甲烷燃烧的热化学方程式为CH4(g)+2O2(g)→CO2(g)+2H2O(l) △H=－890KJ/mol。
【小题2】在燃料电池中负极是失去电子，发生氧化反应，所以甲烷在负极通入，所以a是负极，b是正极。根据装置图的结构可判断，正极电极反应式为2O2+8H++8e－=4H2O，负极反应式为CH4－8e－＋2H2O＝CO2＋8H＋。Y和电源的正极相连，作阳极，溶液中的阴离子氯离子在阳极放电，发生氧化反应生成氯气，电极反应式为2Cl--2e-=Cl2 ↑，阴极铜离子放电，发生还原反应生成铜，电极反应式为Cu2++2e－=Cu。0.56L甲烷失去的电子是
，根据得失电子守恒可知，生成的铜是
，质量是0.1mol×64g/mol＝6.4g。
本题难度：一般
5、选择题 盖斯定律在生产和科学研究中有很重要的意义。有些反应的反应热虽然无法直接测得，但可通过间接的方法测定。现根据下列3个热化学反应方程式：
Fe2O3(s)+3CO(g)=2Fe(s)+3CO2(g) △H= - 24.8kJ／mol
3Fe2O3(s)+ CO(g)=2Fe3O4(s)+ CO2(g) △H= - 47.2kJ／mol
Fe3O4(s)+CO(g)=3FeO(s)+CO2(g) △H= +640.5kJ／mol
写出CO气体还原FeO固体得到Fe 固体和CO2气体的热化学反应方程式：
参考答案：CO（g）+FeO（s）=Fe（s）+CO2（g）△H=-218.0kJ/mol
本题解析：由①×3-②-③×2得 6CO（g）+6FeO（s）=6Fe（s）+6CO2（g） △H=（-24.8kJ/mol）×3-（-47.2kJ/mol）-（+640.5kJ/mol）×2=-1308.0kJ/mol，即 CO（g）+FeO（s）=Fe（s）+CO2（g）△H="-218.0kJ/mol"
故答案为：CO（g）+FeO（s）=Fe（s）+CO2（g）△H=-218.0kJ/mol
考点：本题考查的是用盖斯定律计算反应热。
本题难度：一般