1、填空题  (16分）氢是一种理想的绿色清洁能源，氢气的制取与储存是氢能源利用领域的研究热点。 利用FeO/Fe3O4循环制氢，已知：
H2O（g）+3FeO(s)Fe3O4(s) + H2(g)   △H="a" KJ/mol   (Ⅰ)
2Fe3O4(s)＝6FeO(s) + O2(g)             △H="b" KJ/mol   (Ⅱ)
下列坐标图分别表示FeO的转化率（图1）和一定温度时，H2生成速率[细颗粒（直径0.25 mm），粗颗粒（直径3 mm）]（图2）。

（1）反应：2H2O（g）＝2H2(g) + O2(g) ΔH=                （用含a、b代数式表示）；
（2）在上述循环制氢的过程中FeO的作用是：                           ；
（3）900°C时，在两个体积均为2L密闭容器中分别投入0.60molFeO和0.20mol H2O(g)，甲容器用细颗粒FeO，乙容器用粗颗粒FeO。
①用细颗粒FeO和粗颗粒FeO时，H2生成速率不同的原因是：                     ；
②用细颗粒FeO时，H2O (g)的转化率比用粗颗粒FeO时H2O(g)的转化率       （填“大”或“小”或“相等”)；
③求此温度下该反应的平衡常数K（写出计算过程）。
（4）在坐标图3中画出在1000°C、用细颗粒FeO时，H2O(g)转化率随时间变化示意图（进行相应的标注）：

参考答案：（1）（2a+b）kJ/mol （2分）（无kJ/mol或“2a+bkJ/mol”扣1分，其他不给分）
（2）作催化剂（2分）
（3）①细颗粒FeO表面积大，与H2的接触面大，反应速率加快；
（3分）（“增大接触面、加快反应速率”、“接触面越大，反应速率越快”等合理表达给3分；答“增大反应物浓度”、“FeO的量增加，反应速率加快”给1分）；
②相等（2分）（答“等于”、“＝”给1分）
③（4分）解：900℃时，达到平衡FeO转化的量为：n（FeO）＝0.60mol×40%=0.24mol，
H2O（g）+3FeO（s）Fe3O4（s）+ H2（g）
开始（mol）：0.2       0.6           0          0
转化（mol）：0.08      0.24         0.08      0.08
平衡（mol）：0.12      0.36         0.08      0.08
K＝＝0.6
（4）（3分）

本题解析：（1）已知H2O（g）+3FeO（s）Fe3O4（s）+H2（g）△H=akJ/mol（Ⅰ），2Fe3O4

本题难度：困难

2、填空题  写出下列反应的热化学方程式：
（1）10g乙烷（C2H6）气体完全燃烧生成液态水放出热量520kJ．______
（2）10gCaCO3高温分解吸收热量17.56kJ．______．

参考答案：（1）10g乙烷（C2H6）气体完全燃烧生成液态水放出热量520kJ，计算2mol乙烷完全燃烧放出热量=529KJ×2mol10g30g/mol=3120kJ，反应的热化学方程式为：
2C2H6（g）+7O2（g）=4CO2（g）+6H20（l）；△H=-3120kJ/mol；
故答案为：2C2H6（g）+7O2（g）=4CO2（g）+6H20（l）；△H=-3120kJ/mol；
（2）10gCaCO3高温分解吸收热量17.56kJ，计算1mol碳酸钙吸热=1mol×17.56kJ10g100g/mol=175.6kJ，反应的热化学方程式为：CaCO3（s）=CaO（s）+CO2（g）；△H=+175.6kJ/mol；
故答案为：CaCO3（s）=CaO（s）+CO2（g）；△H=+175.6kJ/mol．

本题解析：

本题难度：一般

3、填空题  甲醇是一种用途广泛的化工原料。
（1）工业上常用下列两种反应制备甲醇：
①CO(g) + 2H2(g)  CH3OH(g)               ΔH1= -90．1KJ/mol       
②CO2(g)＋ 3H2(g)  CH3OH(g)  +  H2O(l)  ΔH2  
已知：CO(g)+ H2O (g) ＝ CO2 (g) + H2 (g)     ΔH3=-41．1 KJ/mol    ③
H2O (l) ＝H2O (g)                     ΔH4=+44．0KJ/mol     ④
则ΔH2＝         
（2）实验室模拟用CO和H2反应来制甲醇。在250℃下，将一定量的CO和H2投入10L的密闭容器中，各物质的物质的量浓度(mol?L-1)变化如下表所示：（前6min没有改变条件）

参考答案：（1）-93．0 KJ/mol （3分）
（2）①x=0．14  （2分）
② （2分）
③增加了1 mol氢气；（2分）
④ 不是（2分）
⑤温度低，反应速率慢，单位时间内的产量低；而该反应为放热反应，温度过高，转化率降低。（2分）
（3）阳极：CH3OH+H2O=6H++CO2↑+6e-或CH3OH+H2O-6e-=6H++CO2↑；（3分）

本题解析：（1）根据盖斯定律，②=①-（③+④），所以ΔH2＝ΔH1-（ΔH3+ΔH4）=-93．0 KJ/mol；
（2）①CO在2～4min浓度减少0．01mol/L,则H2的浓度减少0．02mol/L，4min时氢气的浓度是0．12mol/L,所以x=0．02mol/L+0．12mol/L=0．14 mol/L；
②250℃时在6min时达平衡，根据平衡常数的计算式得K=
③8min时CO的浓度减小，氢气的浓度增大，甲醇的浓度增大，说明改变条件平衡正向移动，CO浓度减少0．01mol/L，则氢气的浓度减少0．02mol/L，所以改变条件时氢气的浓度是0．22mol/L，与6min时相比氢气的浓度增加0．1mol/L，物质的量增加1mol，所以改变的条件是氢气增加1mol；
④用8min时生成物的浓度幂除以反应物的浓度幂之积，与相比，若相等则是平衡状态，若不等则不是平衡状态；
⑤温度太低，反应速率小，单位时间内的产量低；而该反应为放热反应，温度过高，转化率降低，所以温度以催化剂的活性为主进行选择；
（3）电解甲醇水溶液比电解相同物质的量的水多，电解1molH2O得1mol氢气，则电解1mol甲醇水溶液产生的氢气将大于1mol，所以电解1mol甲醇水溶液产生的H+将大于2mol，说明甲醇分子中的氢原子通过电解液成为H+，故电解甲醇水溶液的阳极反应式为CH3OH+H2O-6e-=6H++CO2↑。
考点：考查盖斯定律的应用，化学平衡的有关计算，对反应条件的分析，用平衡常数判断平衡状态，电解原理的应用

本题难度：困难

4、选择题  灰锡(以粉末状存在)和白锡是锡的两种同素异形体。
已知：
①Sn(s、白)＋2HCl(aq)＝SnCl2(aq)＋H2(g)；△H1
②Sn(s、灰)＋2HCl(aq)＝SnCl2(aq)＋H2(g)；△H2
③Sn(s、灰)Sn(s、白)；△H3＝＋2.1 kJ/mol
下列说法正确的是
[? ]
A．△H1＞△H2
B．锡在常温下以灰锡状态存在
C．灰锡转化为白锡的反应是放热反应
D．锡制器皿长期处于低于13.2 ℃的环境中，会自行毁坏

参考答案：D

本题解析：

本题难度：简单

5、简答题  乙醇是重要的化工原料和液体燃料，可以利用下列反应制取乙醇：
2CO2（g）+6H2（g）?CH3CH2OH（g）+3H2O（g）
（1）写出该反应的平衡常数表达式：K=______．
（2）请说明以CO2为原料合成乙醇的优点是______（只要求写出一条）．
（3）在一定压强下，测得该反应的实验数据如下表：

参考答案：（1）2CO2（g）+6H2（g）=CH3CH2OH（g）+3H2O（g），依据反应化学方程式，结合化学平衡常数的概念列式写出平衡常数表达式为：c(CH3OH)c3(H2O)c2(CO2)c6(H2)；
故答案为：c(CH3OH)c3(H2O)c2(CO2)c6(H2)；
（2）以CO2为原料合成乙醇，减少二氧化碳造成的温室效应，废弃物利用，有利于环保；
故答案为：废弃物利用，有利于环保；
（3）①由图表分析判断，随温度升高，二氧化碳转化率减小，说明平衡逆向进行，逆向是吸热反应，正向是放热反应；
故答案为：放热；
②一定条件下，若提高氢碳比[n（H2）/n（CO2）]，图表数据分析，同温度下，二氧化碳转化率增大，平衡常数随温度变化，不随浓度变化；
故答案为：增大 不变；
（4）化学平衡是放热反应，反应前后气体体积减小，增大压强，平衡正向进行，二氧化碳和氢气含量减小，乙醇含量增大；压强做横轴，物质含量做纵轴，画出图象








故答案为：



；

（5）酸性条件下，乙醇在负极发生氧化反应生成二氧化碳，则负极反应为C2H5OH-12e-+3H2O=2CO2+12H+，
故答案为：C2H5OH+3H2O-12e-═2CO2+12H+；
（6）已知H2（g）、C2H4（g）和C2H5OH（l）的燃烧热分别是-285.8kJ/mol、-1411.0kJ/mol和-1366.8kJ/mol，
则有：①H2（g）+12O2（g）=H2O（l）△H=-285.8kJ/mol；
②C2H4（g）+2O2（g）=2H2O（l）+2CO2（g）△H=-1411.0kJ/mol；
③C2H5OH（l）+2O2（g）=3H2O（l）+2CO2 （g）△H=-1366.8kJ/mol；
根据盖斯定律 ②-③
可得：C2H4（g）+H2O（l）=C2H5OH（l）△H=-44.2kJ/mol，
故答案为：C2H4（g）+H2O（l）═C2H5OH（l）；△H=-44.2 kJ/mol-1；

本题解析：

本题难度：一般