1、计算题  I．甲醇是一种优质燃料，可制作燃料电池。工业上可用下列两种反应制备甲醇：
已知：CO(g) + 2H2(g)  CH3OH(g)  ΔH1
CO2(g) ＋ 3H2(g)  CH3OH(g)  +  H2O(g)   ΔH2   
2H2(g)+ O2(g)=2H2O(g)   ΔH3
则2CO(g)＋O2(g)=2CO2(g) 的反应热ΔH=____ ___（用ΔH1、ΔH2、ΔH3表示）。
II．工业上可利用“甲烷蒸气转化法生产氢气”，反应为：CH4(g)+H2O(g)CO(g)+3H2(g)。
已知温度、压强和水碳比[n(H2O)/ n(CH4)]对甲烷平衡含量的影响如下图：

图1（水碳比为3）                        图2（800℃）
（1）温度对该反应的反应速率和平衡移动的影响是                            。
（2）其他条件不变，请在图2中画出压强为2 MPa时，CH4平衡含量与水碳比之间关系曲线。（只要求画出大致的变化曲线）
（3）已知：在700℃，1MPa时，1mol CH4与1mol H2O在1L的密闭容器中反应，6分钟达到平衡，此时CH4的转化率为80%，求这6分钟H2的平均反应速率和该温度下反应的平衡常数是多少？（写出计算过程，结果保留小数点后一位数字。） 
III．某实验小组设计如图a所示的电池装置，正极的电极反应式为____                     ____。

参考答案：（16分）
I．2ΔH1－2ΔH2+ΔH3（3分）
II．（1）其他条件不变，升高温度，反应速率加快，平衡向正反应方向移动。（或描述降温的变化，3分）
（2）如下图（2分）（形状1分，标注1分）

（3）计算过程为：（格式2分，速率1分，常数2分，共5分）
CH4(g)+H2O(g)    CO(g)+3H2(g) 
起始浓度（mol/L） 1      1              0      0
变化浓度（mol/L）0.8     0.8            0.8     2.4
平衡浓度（mol/L）0.2     0.2            0.8     2.4
  

（平衡常数没写单位不扣分）
III．O2 + 2H2O + 4e－=4OH－（3分）

本题解析：I．先将4个热化学方程式依次编号为①②③④，再观察、比较后可得：①×2—②×2+③=④，由盖斯定律可知，④的焓变=①的焓变×2—②的焓变×2+③的焓变=2ΔH1－2ΔH2+ΔH3；II．（1）先读图1，发现在1Mpa或2Mpa、600℃～1000℃时，随着温度的升高，甲烷平衡含量均逐渐减小，说明平衡向正反应方向移动；再根据温度对化学反应速率和化学平衡的影响规律，当其他条件不变时，升高温度，反应速率加快，平衡向吸热反应方向或正反应方向移动，则甲烷蒸气转化为氢气的正反应是吸热反应；（2）画图要点：①甲烷蒸气转化为氢气的正反应是气体体积增大的反应，当温度和水碳比保持不变时，增大压强，平衡向气体体积减小方向或逆反应方向移动，则甲烷平衡含量增大，因此2MPa时甲烷平衡含量与水碳比之间关系曲线一定高于1MPa时甲烷平衡含量与水碳比之间关系曲线；②当温度和压强保持不变时，随着水碳比的增大，甲烷平衡含量逐渐减小；（3）依题意可知该可逆反应中各组分起始、变化、平衡浓度，则：
CH4(g)+H2O(g)CO(g)+3H2(g) 
起始浓度（mol/L）    1      1        0      0
变化浓度（mol/L）   0.8     0.8      0.8     2.4
平衡浓度（mol/L）   0.2     0.2      0.8     2.4
根据平均反应速率的定义式，v(H2)===0.4mol/(L?min)
根据化学平衡常数的定义式，K==mol2/L2≈276.5 mol2/L2
III．甲醇燃料电池中正极的主要反应物为氧气，氧元素由0降为—2价，则1个氧气分子得到4个电子，在KOH溶液中只能用氢氧根离子使反应物和产物的电荷守恒，则O2+4e－→4OH－；左边比右边少4个H、2个O原子，根据氢、氧原子个数守恒可知反应物中还有2H2O，则正极反应式为O2 +4e－+2H2O =4OH－。
考点：考查化学反应原理，涉及根据盖斯定律求焓变、根据化学平衡图像得出温度对反应速率和平衡移动的影响规律、根据压强对化学平衡的影响规律画出图像、根据各组分（起始、变化、平衡）浓度模型法计算平均反应速率和平衡常数、碱性甲醇-空气燃料电池的正极反应式等。

本题难度：困难

2、填空题  已知下列热化学方程式：Zn(s) + 1/2O2(g) = ZnO(s) △H=" -" 351.1kJ/mol
Hg(l) + 1/2O2(g) = HgO(s) △H=" -" 90.7kJ/mol
由此可知反应 Zn(s) + HgO(s) =" ZnO(s)" + Hg(l) 的焓变为                   

参考答案：－260.4kJ/mol (2分)

本题解析：根据盖斯定律可知，①－②即得到Zn(s) + HgO(s) =" ZnO(s)" + Hg(l)，所以该反应的焓变是△H＝－351.1kJ/mol＋90.7kJ/mol＝－260.4kJ/mol。
考点：考查反应热的有关计算
点评：反应热的有关计算一般可以根据能量守恒定律，然后借助于盖斯定律进行。

本题难度：一般

3、填空题  氢气是一种清洁能源，氢气的制取与储存是氢气能源利用领域的研究热点。
已知：CH4(g)＋H2O(g)=CO(g)＋3H2(g)ΔH ＝＋206.2 kJ·mol－1
CH4(g)＋CO2(g)=2CO(g)＋2H2(g)ΔH ＝＋247.4 kJ·mol－1
2H2S(g)=2H2(g)＋S2(g)ΔH ＝＋169.8 kJ·mol－1
(1)以甲烷为原料制取氢气是工业上常用的制氢方法。CH4(g)与  H2O(g)反应生成CO2(g)和 H2(g)的热化学方程式为_________________________
(2)H2S 热分解制氢时，常向反应器中通入一定比例空气，使部分 H2S 燃烧，其目的是________；燃烧生成的 SO2与 H2S 进一步反应，生成物在常温下均为非气体，写出该反应的化学方程式：___________________________
(3)H2O 的热分解也可得到 H2，高温下水分解体系中主要气体的体积分数与温度的关系如图甲所示。图中 A、B 表示的物质依次是______________________________________。

(4)电解尿素[CO(NH2)2]的碱性溶液制氢的装置示意图见图乙(电解池中隔膜仅阻止气体通过，阴、阳极均为惰性电极)。电解时，阳极的电极反应式为_____________________
(5)Mg2Cu 是一种储氢合金。 350 ℃时，Mg2Cu 与 H2反应，生成 MgCu2和仅含一种金属元素的氢化物(其中氢的质量分数为 0.077)。Mg2Cu 与 H2反应的化学方程式为_____________________________________

参考答案：(1)CH4(g)＋2H2O(g)=CO2(g)＋4H2(g)ΔH＝＋165.0 kJ·mol－1
(2)为H2S热分解反应提供热量
2H2S＋SO2=2H2O＋3S(或4H2S＋2SO2=4H2O＋3S2)
(3)H、O(或氢原子、氧原子)
(4)CO(NH2)2＋8OH－－6e－=CO＋N2↑＋6H2O
(5)2Mg2Cu＋3H2△,MgCu2＋3MgH2

本题解析：本题考查化学反应与能量，化学能与电能的转化及元素化合物相关知识，意在考查考生的综合运用能力。
(1)将所给反应依次编号为①②③，根据盖斯定律，由反应①×2－反应②即得题述反应的热化学方程式：CH4(g)＋2H2O(g)=CO2(g)＋4H2(g)ΔH＝＋165.0 kJ·mol－1。
(3)由图中A、B的体积分数比例近似为2∶1，则可确定A为H原子，B为O原子。
(4)H2是由溶液中的H＋在阴极放电得到的，则阳极产生的是N2，阳极发生氧化反应，在碱性环境下的电极反应式为：CO(NH2)2＋8OH－－6e－=CO＋N2↑＋6H2O。
(5)由Mg2Cu变为MgCu2，可知Mg含量下降，则生成物中氢化物仅含的一种金属元素必为Mg，再根据其中氢的质量分数为0.077，则Mg与H物质的量之比为＝，即化学式为MgH2，则反应的化学方程式为：2Mg2Cu＋3H2△,MgCu2＋3MgH2。

本题难度：困难

4、选择题  已知热化学方程式C2H2（g）+

参考答案：B

本题解析：

本题难度：一般

5、选择题  相同温度下，容积均恒为2L的甲、乙、丙3个密闭容器中发生反应：
2SO2（g）+O2（g）2SO3（g）  △H=-197kJ·mol-l。实验测得起始、平衡时的有关数据如下表：

下列叙述正确的是
A．Q1>Q3>Q2 =78．8kJ
B．三个容器中反应的平衡常数均为K=2
C．甲中反应达到平衡时，若升高温度，则SO2的转化率将大于50%
D．若乙容器中的反应经tmin达到平衡，则0~tmin内，v（O2）=mol/（L·min）