1、填空题  (10分)甲醇合成反应为：CO(g)＋2H2(g)CH3OH(g)
（1）合成甲醇的反应过程中物质能量变化如图所示。写出合成甲醇的热化学方程式             。

（2）实验室在lL密闭容器中进行模拟合成实验。将1 mol CO和2 mol H2通入容器中，分别恒温在300 ℃和500 ℃反应，每隔一定时间测得容器中甲醇的浓度如下：(表中数据单位：mol?L—l)

参考答案：(10分)
（1）CO(g)＋2H2(g)CH3OH(g)?H＝－(b-a)kJ/mol
（2）① 0.08 mol /(L?min) ② 25   ③ c、d
（3）① CH3OH－6e－＋8OH－= CO32-＋6H2O    ② 2. 24 L   ③ 300

本题解析：（1）根据图像可知，反应物的能量比生成物的能量高，该反应是放热反应，在根据图中数据可得合成甲醇的热化学方程式为CO(g)＋2H2(g)CH3OH(g)?H＝－(b-a)kJ/mol
（2）①根据化学反应CO(g)＋2H2(g)CH3OH(g)，300 ℃时反应开始10分钟内，生成甲醇0.40mol/L，则消耗氢气0.80mol/L，H2的平均反应速率为0.80/10=" 0.08" mol /(L?min);
②根据CO(g)＋2H2(g)CH3OH(g)
起始   1      2         0
变化  0.80    1.6     0.80
平衡  0.20    0.4    0.80      K=0.80÷（0.20×0.40×0.40）=25
③300 ℃时，将容器的容积压缩到原来的1/2。a.压缩容器的体积，各物质的浓度均增大，c(H2)增大，错误；b.正反应速率加快，逆反应速率也加快，错误；c.增大压强，平衡正向移动，CH3OH的物质的量增加，正确；d.平衡正向移动，氢气减少，甲醇增多，重新平衡时氢气和甲醇的浓度比减小，正确；选cd。
（3）①在甲醇燃料电池中，甲醇作负极，失电子，在KOH溶液中生成碳酸钾和水，甲中负极的电极反应式为CH3OH－6e－＋8OH－= CO32-＋6H2O；
②工作一段时间后，断开K，此时A、B两极上产生的气体体积相同，电极反应为
A:  4OH－-4e－=O2↑+2H2O     B:  Cu2＋+2e－=Cu    2H＋+2e－=H2↑
4x    x               0.1  0.2           2x  x
4x=0.2+2x，解得x="0.1," 则乙中A极析出的气体在标准状况下的体积为2. 24 L；
③反应结束后，阳极Cu-2e－=Cu2＋，阴极2Fe3＋+2e－=2Fe2＋
0.5  0.25       0.5  0.5   0.5
加入NaOH为（0.25mol×2＋0.5mol×2）÷ 5．0 mol/L=0.3L=300mL。
考点：考查热化学方程式的书写，化学反应速率及平衡常数的计算，甲醇燃料电池等知识。

本题难度：困难

2、填空题  Ⅰ．肼（N2H4）又称联氨，广泛用于火箭推进剂、有机合成及燃料电池，NO2的二聚体N2O4则是火箭中常用氧化剂．试回答下列问题
（1）肼燃料电池原理如图所示，左边电极上发生的电极反应式为______．
（2）火箭常用N2O4作氧化剂，肼作燃料，已知：
N2（g）+2O2（g）=2NO2（g）△H=-67.7kJ?mol-1
N2H4（g）+O2（g）=N2（g）+2H2O（g）△H=-534.0kJ?mol-1
2NO2（g）?N2O4（g）△H=-52.7kJ?mol-1
试写出气态肼在气态四氧化二氮中燃烧生成氮气和气态水的热化学方程式：______．
Ⅱ．研究NO2、SO2、CO等大气污染气体的处理具有重要意义．
（1）一定条件下，将2molNO与2molO2置于恒容密闭容器中发生反应2NO（g）+O2（g）?2NO2（g），下列各项能说明反应达到平衡状态的是______．
a．体系压强保持不变?b．混合气体颜色保持不变
c．NO和O2的物质的量之比保持不变?d．每消耗1molO2同时生成2molNO2
（2）CO可用于合成甲醇，一定温度下，向体积为2L的密闭容器中加入CO和H2，发生反应CO（g）+2H2（g）?CH3OH（g），达平衡后测得各组分浓度如下：

参考答案：Ⅰ．（1）左端为负极，在碱性电解质中失去电子生成氮气和水，电极反应为N2H4-4e-+4OH-=N2+4H2O，故答案为：N2H4-4e-+4OH-=N2+4H2O；
（2）由①N2（g）+2O2（g）=2NO2（g）△H=-67.7kJ?mol-1
②N2H4（g）+O2（g）=N2（g）+2H2O（g）△H=-534.0kJ?mol-1
③2NO2（g）?N2O4（g）△H=-52.7kJ?mol-1
根据盖斯定律可知②×2-①-③得2N2H4（g）+N2O4（g）=3N2（g）+4H2O（g），△H=（-534.0kJ?mol-1）×2-（-67.7kJ?mol-1）-（-52.7kJ?mol-1）=-947.6?kJ?mol-1，
即热化学方程式为2N2H4（g）+N2O4（g）=3N2（g）+4H2O（g）△H=-947.6?kJ?mol-1，故答案为：2N2H4（g）+N2O4（g）=3N2（g）+4H2O（g）△H=-947.6?kJ?mol-1；
Ⅱ．（1）反应2NO（g）+O2（g）?2NO2（g），为反应前后气体的物质的量不等的反应，则
a．体系压强保持不变，则该反应达到平衡，故a正确；?
b．该混合物中只有二氧化氮为红棕色气体，则混合气体颜色保持不变，即物质的浓度不变，则反应达到平衡，故b正确；
c．NO和O2的物质的量之比保持不变，则各物质的物质的量不发生变化，该反应达到平衡，故c正确；?
d．每消耗1molO2同时生成2molNO2，只能说明正反应速率的关系，不能确定正逆反应速率的关系，则不能判断是否平衡，故d错误；
故答案为：abc；
（2）①由表格中平衡浓度，则算平衡常数为K=0.60.9×(1.0)2=23L2?moL-2?（或0.67?L2?moL-2），
故答案为：23L2?moL-2?（或0.67?L2?moL-2）；
②降低温度，K值增大，则降低温度时平衡正向移动，即正反应为放热反应，△H＜0，故答案为：＜；
③若保持体积不变，再充入0.6molCO和0.4molCH3OH，Qc=11.5×(1.0)2L2?moL-2=K，则平衡不移动，即正逆反应速率相等，故答案为：=．

本题解析：

本题难度：一般

3、简答题  如图1所示是工业生产硝酸的流程：

合成塔中内置铁触媒，氧化炉中内置Pt-Rh合金网．请回答下列问题：
（1）1909年化学家哈伯在实验室首次合成了氨．2007年化学家格哈德?埃特尔在哈伯研究所证实了氢气与氮气在固体催化剂表面合成氨的反应过程，示意如图2所示．

、

、

分别表示N2、H2、NH3．图⑤表示生成的NH3离开催化剂表面，图②和图③的含义分别是______．
（2）合成氨反应的化学方程式为N2（g）+3H2（g）?2NH3（g），写出该反应的化学平衡常数表达式K=______．在一定温度和压强下，将H2 和N2 按3：1（体积之比）混合后进入合成塔，反应达到平衡时，平衡混合气中NH3 的体积分数为15%，此时H2 的转化率为______．
（3）已知：4NH3（g）+3O2（g）=2N2（g）+6H2O（g）△H=-1?266.8kJ/mol
N2（g）+O2（g）=2NO（g）△H=+1?80.5kJ/mol，氨催化氧化的热化学方程式为______．
（4）吸收塔中通入空气的目的是______．

参考答案：（1）、分析题中图可以知道，图②表示N2、H2被吸附在催化剂表面，而图③表示在催化剂表面，N2、H2中化学键断裂，故答案为：图②表示N2、H2被吸附在催化剂表面，图③表示在催化剂表面，N2、H2中化学键断裂；
（2）、化学平衡常数是：在特定物理条件下（如温度、压力、溶剂性质、离子强度等），可逆化学反应达到平衡状态时生成物与反应物的浓度比或反应物与反应产物的浓度比．根据以上概念可以写出该反应的化学平衡常数表达式?K=c2(NH3)c(N2)．c3(H2)，有反应方程式：N2（g）+3H2（g）?2NH3（g），设参加反应的氢气的物质的量xmol，原混合气体中 H2 和N2 按3：1（体积之比）混合，物质的量之比也是3：1，设氢气3nmol，氮气nmol，则参加反应的氮气的物质的量为x/3mol，生成的氨气为2x/3mol，列式：2X/3n-x/3+3n-x+2x/3=15%，解得x≈0.78nmol，H2 的转化率为：0.78nmol÷3nmol×100%=26%，

故答案为：K=c2(NH3)c(N2)．c3(H2)；?26%；
（3）、已知：4NH3（g）+3O2（g）=2N2（g）+6H2O（g）△H=-1 266.8kJ/mol? ①
N2（g）+O2（g）=2NO（g）△H=+1 80.5kJ/mol?②
①+②×2得：4NH3（g）+5O2（g）=4NO（g）+6H2O（g）△H=-905.8kJ/mol
故答案为：4NH3（g）+5O2（g）=4NO（g）+6H2O（g）△H=-905.8kJ/mol；
（4）、不断通入空气，提供充足的氧气，以便使NO循环利用，全部转化成硝酸．
故答案为：使NO循环利用，全部转化成硝酸．

本题解析：

本题难度：一般

4、选择题  下列依据热化学方程式得出的结论正确的是（　　）
A．已知2H2（g）+O2（g）═2H2O（g）△H=-483.6?kJ?mol-1说明2?mol?H2（g）和1?mol?O2（g）的能量总和小于2?mol?H2O（g）的能量
B．已知C（s，石墨）═C（s，金刚石）△H＞0，则金刚石比石墨稳定
C．已知NaOH（aq）+HCl（aq）═NaCl（aq）+H2O（l）△H=-57.4?kJ?mol-1，则含20?g?NaOH的稀溶液与稀盐酸完全中和，放出28.7?kJ的热量
D．已知2C（s）+2O2（g）═2CO2（g）△H12C（s）+O2（g）═2CO（g）△H2，则△H1＞△H2

参考答案：C

本题解析：

本题难度：一般

5、选择题  氢气、一氧化碳、葡萄糖、甲烷燃烧的热化学方程式分别为
H2(g)＋O2(g) = H2O(l)                ΔH＝－285.8 kJ·mol－1
CO(g)＋O2(g) = CO2(g)               ΔH＝－283.0 kJ·mol－1
C6H12O6(s) +6O2(g)＝6CO2(g)+6H2O(l)    △H=

参考答案：

本题解析：

本题难度：一般