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ΔH=-(g)+O2(g)===2NO(g) ΔH=+:__________________________________,氨催化氧化反应的化学平衡常数表达式K=____________________。(3)已知:N2(g)+3H2(g)2NH3(g) ΔH=-92kJ/mol。为提高氢气的转化率,宜实行的措施有__________________________(填字母)。(4)在肯定温度和压强下,将H2和N2按3∶1(体积比)在密闭容器中混合,当该反应达到平衡时,%,求此时H2的转化率?(要有完整的计算过程,结果保留三位有效数字),并开发出干脆以甲醇为燃料的燃料电池。已知H2(g)、CO(g)和CH3OH(l)的燃烧热ΔH分别为-·mol-1、-·mol-1和-·mol-1。请回答下列问题:(1)用太阳能分解10mol水消耗的能量是__________________________________kJ。(2)甲醇不完全燃烧生成一氧化碳和液态水的热化学方程式为:________________________________________________________________________。(3)在容积为2L的密闭容器中,由CO2和H2合成甲醇,在其他条件不变的状况下,考查温度对反应的影响,试验结果如下图所示(注:T1、T2均大于300℃)。下列说法正确的是__________(填序号)。①温度为T1时,从反应起先到反应达到平衡,生成甲醇的平均速率为v(CH3OH)=nA/tAmol·L-1·min-1②该反应在T1时的平衡常数比T2时的小③该反应为放热反应④处于A点的反应体系的温度从T1变到T2,达到平衡时,n(H2)/n(CH3OH)增大(4)在T1温度时,将1molCO2和3molH2充入一密闭恒容容器中,充分反应达到平衡后,若CO2的转化率为α,则容器内的压强与起始压强之比为__________。(5)在干脆以甲醇为燃料的燃料电池中,电解质溶液呈酸性,负极的电极反应式为:________________________________________________________________________;正极的电极反应式为:_________________________________________________。志向状态下,,则该燃料电池的理论效率为__________(燃料电池的理论效率是指电池所产生的最大电能与燃料电池反应所能释放的全部能量之比)。、Y、Z、M、G五种元素分属三个短周期,且原子序数依次增大。X、Z同主族,可形成离子化合物ZX;Y、M同主族,可形成MY2、MY3两种分子。请回答下列问题:⑴Y在元素周期表中的位置为________________。⑵上述元素的最高价氧化物对应的水化物酸性最强的是_______________(写化学式),非金属气态氢化物还原性最强的是__________________(写化学式)。⑶Y、G的单质或两元素之间形成的化合物可作水消毒剂的有___________(写出其中两种物质的化学式)。⑷X2M的燃烧热ΔH=-akJ·mol-1,写出X2M燃烧反应的热化学方程式:_____________________________________________________________________。⑸ZX的电子式为___________;ZX与水反应放出气体的化学方程式为⑹熔融状态下,Z的单质和FeG2能组成可充电电池(装置示意图如下),反应原理为:第4页放电时,电池的正极反应式为__________________________:充电时,______________(写物质名称)电极接电源的负极;该电池的电解质为___________________。,用隔膜电解法处理高浓度乙醛废水具有工艺流程简洁、电耗较低等优点,其原理是使乙醛分别在阴、阳极发生反应,转化为乙醇和乙酸,总反应为:2CH3CHO+H2OCH3CH2OH+CH3COOH试验室中,以肯定浓度的乙醛—Na2SO4溶液为电解质溶液,模拟乙醛废水的处理过程,其装置示意图如右图所示。(1)若以甲烷燃料电池为直流电源,则燃料电池中b极应通入(填化学式)气体。(2)电解过程中,两极除分别生成乙酸和乙醇外,均产生无色气体。电极反应如下:阳极:①4OH--4e-==O2↑+2H2O阴极:①②CH3CHO+2e-+2H2O==CH3CH2OH+2OH-(3)电解过程中,阴极区Na2SO4的物质的量(填“增大”、“减小”或“不变”)。(4)电解过程中,某时刻测定了阳极区溶液中各组分的物质的量,其中Na2SO4与CH3COOH的物质的量相同。下列关于阳极区溶液中各微粒浓度关系的说法正确的是(填字母序号)。(Na+)不肯定是c(SO42-)(Na+)=2c(CH3COOH)+2c(CH3COO-)(Na+)+c(H+)=c(SO42-)+c(CH3COO-)+c(OH-)(Na+)>c(CH3COOH)>c(CH3COO-)>c(OH-)(5)已知:乙醛、℃、℃。从电解后阴极区的溶液中分别出乙醇粗品的方法是。(6)在实际工艺处理中,阴极区乙醛的去除率可达60%。若在两极区分别注入1m3乙醛的含量为3000mg/L的废水,可得到乙醇kg(计算结果保留小数点后1位)。【答案与解析】1.(1)①·L-1·min-②cd(2)2H2(g)+2NO(g)=N2(g)+2H2O(l)DH=-·mol-1c(NO)toT2、S1T1、S1T1、S2(3)①<2.(1)①B②(2)①Cl--5e-+2H2O=ClO2↑+4H+第5页②++2e-=H2↑,H+浓度减小,使得H2OOH-+H+的平衡向右移动,OH-浓度增大,pH增大(3)2ClO2+2CN-=N2↑+2CO2↑+2Cl-()3.(1)①或c(CO2)3/c(CO)3②(2)①CO或(CO2)的生成速率与消耗速率相等;②CO(或CO2)的质量不再变更(3)b(4)Al(OH)3H++AlO2-+H2O盐酸4.(1)反应物总能量生成物总能量(2)无降低催化剂变更了化学反应的历程,使活化能E降低(3)-198(4)SO2+V2O5===SO3+2VO2、4VO2+5O2===2V2O5(5) (6)-1185kJ·mol-15.(1)使NO全部转化成HNO3(或供应O2氧化NO) ABC(2)4NH3(g)+5O2(g)===4NO(g)+6H2O(g) ΔH=-(3)CDE(4)解:设起先时H2的物质的量为3mol,平衡时变更量为xmol。6.(1)2858(2)CH3OH(l)+O2(g)===CO(g)+2H2O(l) ΔH=-(3)③④(4)1-α/2(5)CH3OH+H2O===CO2+6H++6e- 3/2O2+6H++6e-===3H2O %【解析】(2)写出燃烧热的化学方程式:CO(g)+1/2O2(g)===CO2(g) ΔH=-·mol-1CH3OH(l)+3/2O2(g)===CO2(g)+2H2O(l)ΔH=-·mol-1用②-①得:CH3OH(l)+O2(g)===CO(g)+2H2O(l) ΔH=-·mol-1(3)据题给图像分析可知,T2的反应速率大于T1,由温度越高反应速率越大可知T2>T1。因温度上升,平衡时CH3OH的物质的量削减,说明可逆反应CO2(g)+3H2(g)CH3OH(l)+H2O(l)向逆反应方向移动,故正反应为放热反应,T1时的平衡常数比T2时的大,③、④正确,②错误,反应速率应等于物质的量浓度除以时间,而不是物质的量除以时间,①错误。(4)利用化学平衡的三段式计算: CO2(g)+3H2(g)===CH3OH(g)+H2O(g)起始/mol 1 3 0 0第6页变更/mol α 3ααα平衡/mol(1-α) (3-3α) αα依据同温恒容下压强之比等于物质的量之比,则容器内的压强与起始压强之比为(4-2α)/4=1-α/2(5)燃料电池是原电池的一种,负极失去电子,发生氧化反应;正极得到电子,发生还原反应,在酸性介质中,甲醇燃料电池的负极反应式为CH3OH+H2O-6e-===CO2+6H+,正极反应式为3/2O2+6H++6e-===3H2O。该电池的理论效率为消耗1mol甲醇所能产生的最大电能与其燃烧热之比,效率为:7.(1)Y第2周期VIA(2)最高价氧化物对应水化物酸性最强的是HClO4,非金属性越弱,气态氢化物还原性越强,气态氢化物还原性最强的是H2S。(3)Y的单质O3、G的单质Cl2、二者形成的ClO2可作消毒剂(4)依据燃烧热的含义,写H2S燃烧的热化学方程式生成物应当生成SO2,2H2S(g)+3O2(g)=2SO2(g)+2H2O(l),△H=-2aKJ·mol-1(5),NaH+H2O=NaOH+H2↑(6),放电时正极发生还原反应,应当是Fe2+得电子,电极反应式为Fe2++2e-=Fe。充电时原电池的负极材料Na接电源的负极。该电池的电解质为B-Al2O3本题考查物质结构元素周期律、热化学方程的书写、电化学等基本理论学问。由已知条件首先推断X、Y、Z、M、G元素分别为H、O、Na、S、Cl。8.(1)CH4(2)CH3CHO-2e-+H2O==CH3COOH+2H+4H++4e-==2H2↑或4H2O+4e-==2H2↑+4OH-(写成“2H++2e-==H2↑”不扣分)(3)不变(3)abd(5)蒸馏(6)
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