1、选择题  阿波罗宇宙飞船上使用的是氢氧燃料电池，其电池反应为：2H2+O2=2H2O，电解液为KOH，反应保持在较高温度，使生成的H2O蒸发，下列叙述正确的是
A．此电池能发出蓝色火焰
B．H2为正极，O2为负极
C．工作时，电解液的pH不断减小
D．电极反应为：负极2H2+4OH--4e-=4H2O；正极O2+2H2O+4e -=4OH-

参考答案：D

本题解析：略

本题难度：简单

2、填空题  (14分)运用化学反应原理研究碳、氮的单质及其化合物的反应对缓解环境污染、能源危机具有重要意义。
（1）某硝酸厂处理尾气中NO的方法是：催化剂存在时用H2将NO还原为N2。已知：

则氮气和水蒸气反应生成氢气和一氧化氮的热化学方程式是                                。
（2）在压强为0.1 Mpa条件，将a mol CO和3a mol H2的混合气体在催化剂作用下转化为甲醇的反应如下：CO(g)＋2H2(g)CH3OH(g) ΔH<0。
①该反应的平衡常数表达式为________________。
②若容器容积不变，下列措施可增大甲醇产率的是________。
A．升高温度
B．将CH3OH从体系中分离
C．充入He，使体系总压强增大
（3）某研究小组在实验室研究某催化剂效果时，测得NO转化为N2的转化率随温度变化情况如图。

①若不使用CO，温度超过775 ℃，发现NO的分解率降低，其可能的原因为________；在n(NO)/n(CO)＝1的条件下，应控制最佳温度在________左右。
②用CxHy(烃)催化还原NOx也可消除氮氧化物的污染。

写出C2H6与NO2发生反应的化学方程式________________。
（4）以NO2、O2、熔融NaNO3组成的燃料电池装置如右图所示，在使用过程中石墨Ⅰ电极反应生成一种氧化物Y，则该电极反应式为________________________。

参考答案：（1）N2(g)＋2H2O(g)===2NO(g)＋2H2(g) ΔH＝＋665 kJ·mol－1
（2）c(CH3OH)/c(CO)·c2(H2)；B
（3）①该反应是放热反应，升高温度反应更有利于向逆反应方向进行；870℃
②4C2H6＋14NO28CO2＋7N2＋12H2O
（4）NO2＋NO3-－e－===N2O5

本题解析：（1）化学反应方程式为N2＋2H2O===2NO＋2H2，由图可知，ΔH＝945+4×463-2×630-2×436=＋665 kJ·mol－1，故热化学方程式为N2(g)＋2H2O(g)===2NO(g)＋2H2(g) ΔH＝＋665 kJ·mol－1；
（2）由热化学方程式CO(g)＋2H2(g)CH3OH(g) ΔH<0可知，平衡常数K=；欲增大甲醇产率，则应使该平衡正向移动，升高温度，平衡向着吸热的方向移动，该平衡逆移， 将CH3OH从体系中分离，可使平衡正移，充入He，使体系总压强增大，该平衡不移动，故选择B；
（3）①由图可知，若不使用CO，温度超过775 ℃，发现NO的分解率降低，则该反应是放热反应，升高温度反应更有利于向逆反应方向进行；在n(NO)/n(CO)＝1的条件下，应控制最佳温度在850-900℃之间；
②用CxHy(烃)催化还原NOx也可消除氮氧化物的污染，C2H6与NO2反应，生成无污染的N2和CO2，反应方程式为4C2H6＋14NO28CO2＋7N2＋12H2O；
（4）以NO2、O2、熔融NaNO3组成的燃料电池，由图可知，石墨Ⅰ为燃料电池的负极，负极失电子，生成一种氧化物Y，电极反应为NO2＋NO3-－e－===N2O5。
考点：热化学方程式的书写，平衡常数的计算，化学平衡的移动，图像的描述，化学反应方程式的书写，电极反应的书写

本题难度：困难

3、选择题  (12分)二氧化碳是引起“温室效应”的主要物质，节能减排，高效利用能源，能够减少二氧化碳的排放。
（1）在一定温度下的2L固定容积的密闭容器中，通入2 molCO2和3mol H2，发生的反应为：CO2(g)＋3H2(g)CH3OH(g)＋H2O(g) △H ＝－akJ·mol－1（a＞0），测得CO2(g)和CH3OH(g)的浓度随时间变化如下图所示。

①能说明该反应已达平衡状态的是________
A．CO2的体积分数在混合气体中保持不变
B．混合气体的密度不随时间的变化而变化
C．单位时间内每消耗1.2mol H2，同时生成0.4molH2O
D．反应中H2O与CH3OH的物质的量浓度之比为1:1， 且保持不变
②下列措施中能使增大的是________ （选填编号）。
A．升高温度    
B．恒温恒容下充入He(g)
C．将H2O(g)从体系中分离 
D．恒温恒容再充入2 mol CO2和3 mol H2
③计算该温度下此反应的平衡常数K＝___________ , 若改变条件  &# 91eXAm.org160;     （填选项），可使K＝1。
A增大压强            B增大反应物浓度           C．降低温度 
D．升高温度            E．加入催化剂

参考答案：（1）①A    ②CD    ③0.20或   C     （2）CH3OH－6e－＋H2O＝CO2＋6H＋ 

本题解析：
试题解析：（1）①未平衡时是个变量，现在不变说明已经达到平衡状态了，A．未平衡CO2的体积分数是个变化的量，现在混合气体CO2的体积分数保持不变，说明已经平衡了，故A正确；容器的体积不变，气体质量是守恒的，则混合气体的密度始终不变，现在不随时间的变化而变化，不能说明已经达平衡状态，故B错误；单位时间内每消耗1.2mol H2，向正方向，同时生成0.4mol H2O，也向正方向，不能反映正逆反应之间的关系，故C错误；反应中H2O与CH3OH的物质的量浓度之比为1：1，且保持不变，不能说明各自的量不再随时间的变化而变化，故C错误；②升高温度，平衡逆向移动，故比值减小，故A不选；恒温恒容下充入He（g），平衡不移动，故比值不变，故B不选；将H2O（g）从体系中分离，平衡正向移动，故比值变大，故选C；恒温恒容再充入2mol CO2和3mol H2，相当于增大压强，平衡正向移动，故比值变大，故选D；
③              CO2（g）+ 3H2（g）?CH3OH（g）+H2O（g）
初始（mol/L）   1         1.5       0         0
变化（mol/L）  0.25       0.75     0.25      0.25
平衡（mol/L）  0.75       0.75     0.25      0.25
所以K==0.20，而平衡常数是温度的函数，只有通过改变温度，来改变平衡常数，正反量放热反应，降低温度，K值变大；（2）①M区是质子流出的一极，应是原电池的负极，发生氧化反应电极反应式为：CH3OH-6e-+H2O=CO2+6H+，故答案为：CH3OH-6e-+H2O=CO2+6H+。
考点：化学平衡状态的判断；盖斯定律的应用；化学电源新型电池；化学平衡的影响因素

本题难度：困难

4、填空题  （6分）设计出燃料电池使汽油氧化直接产生电流是对21世纪最富有挑战性的课题之一。最近有人制造了一种燃料电池，一个电极通入空气，另一电极通入汽油蒸气，电池的电解质是掺杂了Y2O3的ZrO2晶体，它在高温下能传导O2－离子。回答如下问题：
（1）以壬烷（C9H20）代表汽油，这个电池放电时发生的化学反应的化学方程式是：
                                                           
（2）这个电池的正极发生的反应是：　　      　    　　　　
负极发生的反应是：　　　　　 　    　         　　　　　
固体电解质里的O2－的移动方向是：　　            　　　　  
向外电路释放电子的电极是：　　　                        　

参考答案：（共6分）
（1）C9H20＋14O2＝9 CO2＋10H2O
（2）O2＋4e—＝2 O2

本题解析：

本题难度：一般

5、选择题  使用氢氧燃料电池的公共汽车已在北京街头出现。某种以30%KOH溶液为电解质的氢氧燃料电池在使用时的电极反应如下：2H2+4OH--4e-==4H2O；O2 + 2H2O + 4e- === 4OH-。 下列有关该氢氧燃料电池的说法中，正确的是
[? ]
A．H2在正极发生氧化反应
B．供电时的总反应为：2H2 + O2 == 2H2O
C．氢氧燃料电池中H2和O2燃烧放出的热量转变为电能
D．氢氧燃料电池不仅能量转化率高，而且产物是水，属于环境友好电池

参考答案：D

本题解析：

本题难度：一般