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1mol 0.16 mol 3.6 g 【查看更多】

（本題16分）工業(yè)上利用CO₂和H₂在一定條件下反應合成甲醇。
（1）已知在常溫常壓下：
① 2CH₃OH(l) ＋ 3O₂(g) ＝ 2CO₂(g) ＋ 4H₂O(g)   ΔH＝－1275.6 kJ／mol
②2CO (g)+ O₂(g) ＝ 2CO₂(g)  ΔH＝－566.0 kJ／mol
③H₂O(g) ＝ H₂O(l)  ΔH＝－44.0 kJ／mol
寫出甲醇不完全燃燒生成一氧化碳和液態(tài)水的熱化學方程式：____________ ________
（2）甲醇脫氫可制取甲醛CH₃OH(g)HCHO(g)+H₂(g),甲醇的平衡轉(zhuǎn)化率隨溫度變化曲線如下圖所示。回答下列問題:

①脫氫反應的△H_____0，600K時，Y點甲醇的υ(正) _____υ(逆)（填“>”或“<”）
②從Y點到X點可采取的措施是_______________________________________________。
③有同學計算得到在t₁K時，該反應的平衡常數(shù)為8.1mol·L^－1。你認為正確嗎？請說明理由__________________________________________________________________________。
（3）納米級Cu₂O由于具有優(yōu)良的催化性能而受到關(guān)注。在相同的密閉容器中，使用不同方法制得的Cu₂O（Ⅰ）和（Ⅱ）分別進行催化CH₃-OH的脫氫實驗：
CH₃OH(g)HCHO(g)+H₂(g)
CH₃OH的濃度（mol·L^－1）隨時間t (min)變化如下表：

序號	溫度	0	10	20	30	40	50
①	T₁	0.050	0.0492	0.0486	0.0482	0.0480	0.0480
②	T₁	0.050	0.0488	0.0484	0.0480	0.0480	0.0480
③	T₂	0.10	0.094	0.090	0.090	0.090	0.090

可以判斷：實驗①的前20 min的平均反應速率 ν(H₂)＝；實驗溫度T₁ T₂（填“>”、“<”）；催化劑的催化效率：實驗① 實驗②（填“>”、“<”）。
（4）用CH₃-OH、空氣、KOH溶液和石墨電極可構(gòu)成燃料電池。則該電池的負極反應式為：
___________________________________________。

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（本題16分）工業(yè)上利用CO₂和H₂在一定條件下反應合成甲醇。
（1）已知在常溫常壓下：
① 2CH₃OH(l) ＋ 3O₂(g) ＝ 2CO₂(g) ＋ 4H₂O(g)   ΔH＝－1275.6 kJ／mol
②2CO (g)+ O₂(g) ＝ 2CO₂(g)  ΔH＝－566.0 kJ／mol
③H₂O(g) ＝ H₂O(l)  ΔH＝－44.0 kJ／mol
寫出甲醇不完全燃燒生成一氧化碳和液態(tài)水的熱化學方程式：____________ ________
（2）甲醇脫氫可制取甲醛CH₃OH(g)

HCHO(g)+H₂(g),甲醇的平衡轉(zhuǎn)化率隨溫度變化曲線如下圖所示。回答下列問題:

①脫氫反應的△H_____0，600K時，Y點甲醇的υ(正) _____υ(逆)（填“>”或“<”）
②從Y點到X點可采取的措施是_______________________________________________。
③有同學計算得到在t₁K時，該反應的平衡常數(shù)為8.1mol·L^－1。你認為正確嗎？請說明理由__________________________________________________________________________。
（3）納米級Cu₂O由于具有優(yōu)良的催化性能而受到關(guān)注。在相同的密閉容器中，使用不同方法制得的Cu₂O（Ⅰ）和（Ⅱ）分別進行催化CH₃-OH的脫氫實驗：
CH₃OH(g)

HCHO(g)+H₂(g)
CH₃OH的濃度（mol·L^－1）隨時間t (min)變化如下表：

序號	溫度	0	10	20	30	40	50
①	T₁	0.050	0.0492	0.0486	0.0482	0.0480	0.0480
②	T₁	0.050	0.0488	0.0484	0.0480	0.0480	0.0480
③	T₂	0.10	0.094	0.090	0.090	0.090	0.090

可以判斷：實驗①的前20 min的平均反應速率 ν(H₂)＝；實驗溫度T₁ T₂（填“>”、“<”）；催化劑的催化效率：實驗① 實驗②（填“>”、“<”）。
（4）用CH₃-OH、空氣、KOH溶液和石墨電極可構(gòu)成燃料電池。則該電池的負極反應式為：
___________________________________________。

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T℃時反應2SO₂（g）+O₂（g）

2SO₃（g）過程中的能量變化如圖所示，回答下列問題．
（1）寫出該反應的熱化學方程式（用E₁、E₂或E₃表示，下同）

2SO₂（g）+O₂（g）

2SO₃（g）△H=-E₃kJ/mol 或△H=-（E₂-E₁）kJ/mol

2SO₂（g）+O₂（g）

2SO₃（g）△H=-E₃kJ/mol 或△H=-（E₂-E₁）kJ/mol

（2）T℃時將3molSO₂和1molO₂通入體積為2L的恒溫恒容密閉容器中，發(fā)生反應．2min時反應達到平衡，此時測得反應物O₂還剩余0.1mol，則達到平衡時SO₂的轉(zhuǎn)化率為

60%

，反應

放出

（填“放出”或“吸收”）

0.9E₃

熱量．（用E₁、E₂或E₃表示）
（3）下列敘述能證明該反應已達化學平衡狀態(tài)的是

①②④

（填序號）
①SO₂的體積分數(shù)不再發(fā)生變化 ②容器內(nèi)壓強不再發(fā)生變化 ③容器內(nèi)氣體原子總數(shù)不再發(fā)生變化 ④相同時間內(nèi)消耗2n molSO₂的同時生成n molO₂ ⑤相同時間內(nèi)消耗2n molSO₂的同時生成2n molSO₃
（4）在反應體系中加入催化劑，反應速率增大，E₁、E₂和E₃的變化是：E₁

減小

，E₂

減小

，E₃

不變

（填“增大”“減小”或“不變”）．
（5）若以右圖所示裝置，用電化學原理生產(chǎn)硫酸，將SO₂、O₂以一定壓強噴到活性電極上反應．寫出兩電極的電極反應式：

+：O₂+4e^-+4H⁺═2H₂O

，

-：SO₂-2e^-+2H₂O═SO₄^2-+4H⁺

為穩(wěn)定持續(xù)生產(chǎn)，硫酸溶液的濃度應維持不變，則通入SO₂和水的質(zhì)量比為

16：29

．
（6）SOCl₂是一種無色液體，可與碳共同構(gòu)成鋰電池的正極材料，且其放電時也有SO₂氣體產(chǎn)生．寫出SOCl₂在電池中放電時的電極反應式

2SOCl₂+4e^-═S+SO₂↑+4Cl^-

．

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利用催化氧化反應將SO₂轉(zhuǎn)化為SO₃是工業(yè)上生產(chǎn)硫酸的關(guān)鍵步驟．T℃時反應2SO₂（g）+O₂（g）?2SO₃（g）過程中的能量變化如圖所示，回答下列問題．
（1）寫出該反應的熱化學方程式（用E₁、E₂或E₃表示，下同）

2SO₂（g）+O₂（g）?2SO₃（g）△H=-E₃kJ/mol　或△H=-（E₂-E₁）kJ/mol

．
（2）T℃時將3mol SO₂和1mol O₂通入體積為2L的恒溫恒容密閉容器中，發(fā)生反應．2min時反應達到平衡，此時測得反應物O₂還剩余0.1mol，則達到平衡時SO₂的轉(zhuǎn)化率為

60%

，反應

放出

（填“放出”或“吸收”）

0.9E₃

熱量．（用E₁、E₂或E₃表示）
（3）下列敘述能證明該反應已達化學平衡狀態(tài)的是

①②④

（填序號）
①SO₂的體積分數(shù)不再發(fā)生變化 ②容器內(nèi)壓強不再發(fā)生變化 ③容器內(nèi)氣體原子總數(shù)不再發(fā)生變化 ④相同時間內(nèi)消耗2n mol SO₂的同時生成n mol O₂ ⑤相同時間內(nèi)消耗2n mol SO₂的同時生成2n mol SO₃
（4）在反應體系中加入催化劑，反應速率增大，E₁、E₂和E₃的變化是：E₁

減小

，E₂

減小

，E₃

不變

（填“增大”“減小”或“不變”）．
（5）若以如圖所示裝置，用電化學原理生產(chǎn)硫酸，將SO₂、O₂以一定壓強噴到活性電極上反應．寫出兩電極的電極反應式：

+：O₂+4e^-+4H⁺═2H₂O
-：SO₂-2e^-+2H₂O═SO₄^2-+4H⁺

，為穩(wěn)定持續(xù)生產(chǎn)，硫酸溶液的濃度應維持不變，則通入SO₂和水的質(zhì)量比為

16：29

．
（6）SOCl₂是一種無色液體，可與碳共同構(gòu)成鋰電池的正極材料，且其放電時也有SO₂氣體產(chǎn)生．寫出SOCl₂在電池中放電時的電極反應式

2SOCl₂+4e^-═S+SO₂↑+4Cl^-

．

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肼（N₂H₄）又稱聯(lián)氨，是一種可燃性的液體，可用作火箭燃料．
（1）已知在25℃，101kPa時，16.0g N₂H₄在氧氣中完全燃燒生成氮氣，放出熱量312kJ，N₂H₄完全燃燒反應的熱化學方程式是

N₂H₄（l）+O₂（g）=N₂（g）+2H₂O（l）△H=-624KJ/mol

．肼-空氣燃料電池是一種堿性燃料電池，電解質(zhì)溶液是20%～30%的KOH溶液．肼-空氣燃料電池放電時，負極的電極反應式是：

N₂H₄+4OH^--4e^-=4H₂O+N₂

．電池工作一段時間后，電解質(zhì)溶液的pH將

減小

（填“增大”、“減小”、“不變”）．
（2）如圖是一個電化學裝置示意圖．用肼--空氣燃料電池做此裝置的電源．如果A是鉑電極，B是石墨電極，C是500mL足量的飽和氯化鈉溶液，當兩極共產(chǎn)生1.12L氣體時，溶液的pH為

13

，則肼-空氣燃料電池理論上消耗的空氣

1.4

L（氣體體積在標準狀況下測定，假設空氣中氧氣體積分數(shù)為20%）
（3）肼易溶于水，它是與氨類似的弱堿，用電離方程式表示肼的水溶液顯堿性的原因

N₂H₄+H₂O=N₂H₅⁺+OH^-；N₂H₅⁺+H₂O=N₂H₆²⁺+OH^-

．
（4）常溫下將0.2mol/L HCl溶液與0.2mol/L N₂H₄?H₂O溶液等體積混合（忽略混合后溶液體積的變化），若測得混合溶液的pH=6，則混合溶液中由水電離出的c（H⁺）

大于

0.1mol/L HCl溶液中由水電離出的c（H⁺）（填“大于”、“小于”、或“等于”）．
（5）已知：在相同條件下N₂H₄?H₂O的電離程度大于N₂H₅C1的水解程度．常溫下，若將0.2mol/L N₂H₄?H₂O溶液與0.1mol/L HCl溶液等體積混合，則溶液中N₂H⁺₅、Cl^-、OH^-、H⁺離子濃度由大到小的順序為

c（N₂H₅⁺）＞c（Cl^-）＞c（OH^-）＞c（H⁺）

．

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