1、填空题  (16分)I.合成氨的原料气H2可通过反应CO(g)＋H2O(g) CO2 (g) ＋H2(g) 获取。
（1）T ℃时，向容积固定为5 L的容器中充入1 mol水蒸气和1 mol CO，反应达平衡后，测得CO的浓度为0.08 mol·L－1，则平衡时CO的转化率为       ，该温度下反应的平衡常数K值为         。
（2）保持温度仍为T ℃，改变水蒸气和CO的初始物质的量之比，充入固定容器中进行反应，下列描述能够说明体系处于平衡状态的是         (填序号)。
a．容器内压强不随时间改变    
b．混合气体的密度不随时间改变
c．单位时间内生成a mol CO2的同时消耗a mol H2
d．混合气中n (CO) : n (H2O) : n (CO2) : n (H2) ＝ 1 : 16 : 6 : 6
II.（1）液氨作为一种潜在的清洁汽车燃料已越来越被研究人员重视。它在安全性、价格等方面较化石燃料和氢燃料有着较大的优势。氨在燃烧实验中相关的反应有：
①4NH3(g)＋3O2(g)＝2N2(g)＋6H2O(l)    △H1      
②4NH3(g)＋5O2(g)＝4NO(g)＋6H2O(l)   △H2 
③4NH3(g)＋6NO(g)＝5N2(g)＋6H2O(l)   △H3 
请写出上述三个反应中△H1、△H2、△H3三者之间关系的表达式，△H1＝              。
（2）美国Simons等科学家发明了使NH3直接用于燃料电池的方法，其装置用铂作为电极、加入碱性电解质溶液，其电池反应为4NH3＋3O2＝2N2＋6H2O
①写出该燃料电池的正极反应式                                。
②若用该燃料电池产生的电能在铁皮上镀锌(制白铁皮)，某铁皮上现需要镀上9.75g锌，理论上至少需要消耗标准状况的氨气           L。
III.（1）下图是金属镁和卤素反应的能量变化图(反应物和产物均为298K时的稳定状态)。由图可知Mg与卤素单质的反应均为          (填“放热”或“吸热”)反应。

（2）金属Mg与CH3Cl在一定条件下反应可生成CH3MgCl，CH3MgCl是一种重要的有机合成试剂，易与水发生水解反应并有无色无味气体和沉淀生成。写出CH3MgCl水解的化学方程式                                              。

参考答案：(16分)
I.（1） 60 %（2分）   2.25（2分）   
（2）  c、d（2分）
II.（1）
         （2分）
（2）①O2 + 4e－+ 2H2O 4OH－ （2分）  ② 2.24  （2分）
III.（1）放热  (2分）
（2）2CH3MgCl+H2O=2CH4↑+Mg(OH)2↓+MgCl2或CH3MgCl+H2O=CH4↑+Mg(OH)Cl↓（2分）

本题解析：I.（1）设平衡时CO的浓度减少xmol/L，则
CO(g)＋H2O(g) CO2 (g) ＋H2(g)
开始（mol/L）1/5=0.2  1/5=0.2
转化（mol/L）x        x          x        x
平衡（mol/L）0.2-x     0.2-x       x        x
根据题意，CO的浓度为0.08 mol·L－1，则0.2-x=0.08，x=0.12，所以CO的转化率是0.12/0.2×100%=60%；
平衡常数K= c(CO2)·c(H2)/c(CO)·c(H2O)=x2/(0.2-x)2=2.25；
（2）a．因为该反应是气体的物质的量不变的可逆反应，则容器内压强始终不随时间改变，不能判断平衡状态，错误；b．因为容器的体积不变，则混合气体的密度始终不随时间改变，不能判断平衡状态，错误； c．单位时间内生成a mol CO2的同时消耗a mol H2，符合正逆反应速率相等，是平衡状态，正确；d．混合气中n (CO) : n (H2O) : n (CO2) : n (H2) ＝ 1 : 16 : 6 : 6时，Qc= c(CO2)·c(H2)/c(CO)·c(H2O)= 6×6/1×16=2.25=K，所以是平衡状态，答案选cd；
II.（1）①中无NO气体，根据盖斯定律，将②×3+③×2 消去NO可得5×①，所以①中的△H1=（3△H2+2△H3）/5；
（2）①根据4NH3＋3O2＝2N2＋6H2O，可知正极是氧气发生还原反应，生成氢氧根离子，所以正极的电极反应式为O2 + 4e－+ 2H2O 4OH－；
②9.75gZn的物质的量是9.75g/65g/mol=0.15mol，则失去电子的物质的量是0.15mol×2=0.30mol，根据得失电子守恒，则氧气得到电子的物质的量是0.30mol，则需要氧气的体积是0.30mol/4×22.4L/mol=1.68L，所以氨气的体积是1.68L×4/3=2.24L.
III．（1）由图可知，反应物的总能量大于生成物的总能量，所以反应为放热反应；
（2）CH3MgCl易与水发生水解反应并有无色无味气体和沉淀生成，该沉淀为氢氧化镁沉淀，根据元素守恒，则该气体中含C元素，为甲烷气体，同时还有氯化镁生成，则反应的化学方程式为2CH3MgCl+H2O=2CH4↑+Mg(OH)2↓+MgCl2。
考点：考查化学平衡的判断、计算，电化学反应原理的应用，化学方程式的判断与书写

本题难度：困难

2、填空题  （1）在298K时，1mol C2H6 在氧气中完全燃烧生成CO2和液态水，放出热量1558.3kJ。写出该反应的热化学方程式                                        。
（2）利用该反应设计一个燃料电池：用KOH溶液作电解质溶液，多孔石墨作电极，在电极上分别通入乙烷和氧气。通入乙烷气体的电极应为       极（填“正”或“负”），该电极上发生的电极反应式为                                              。
（3）在右图所示实验装置中，石墨棒上的电极反应式为                                      。如果起始时盛有1L pH=5的CuSO4溶液（25℃，CuSO4足量），一段时间后溶液的pH变为1，此时可观察到的现象是                                                                                 。若要使溶液恢复到起始浓度（温度不变，忽略溶液体积的变化），可向溶液中加入         （填物质名称），其质量约为           。

（4）将普通碳钢钉放入“84消毒液”（NaClO溶液）中浸泡一段时间。预期的实验现象是                                              。
（5）为了进一步探究碳钢钉在该消毒液（NaClO）中的腐蚀原理，某同学设计了如图所示实验装置，写出碳（C）极上发生的电极反应式                                      。

参考答案：（1）2C2H6(g)+7O2(g)=4CO2(g)+6H2O(l) △H＝?3116.6 kJ·mol－1(2分)
（2）负    C2H6+18OH-?14e－=2CO32－+12H2O 
（3）4OH－?4e－=2H2O+O2↑（2H2O?4e－=O2↑+4H+）
石墨电极表面有气泡产生，铁电极上附着一层红色物质，溶液颜色变浅氧化铜（或碳酸铜）  4g（或6.2g）
（4）钢钉表面有红褐色物质生成
（5）ClO－+H2O+2e－=Cl－+2OH－

本题解析：
试题分析：（1）依据热化学方程式的书写原则结合定量关系写出反应为生成物、各物质的聚集状态、对应反应的焓变得到热化学方程式为：2 C2H6（g）+7 O2（g）→4 CO2（g）+6 H2O（l）△H=-3116.6 kJ/mol；
故答案为：2 C2H6（g）+7 O2（g）→4 CO2（g）+6 H2O（l）△H="-3116.6" kJ/mol；
（2）利用反应①2 C2H6（g）+7 O2（g）→4 CO2（g）+6 H2O（l）△H="-3116.6" kJ/mol；设计原电池，根据化合价变化分析判断，乙烷失电子发生氧化反应，所以通入乙烷气体的电极应为负极，正极电极反应为：②O2+2H2O+4e-=4OH-； ①-②×7  得到负极电极反应为：C2H6-14e-+18OH-

本题难度：困难

3、填空题  （14分）煤是一种重要的化工原料，人们将利用煤制取的水煤气、焦炭、甲醚等广泛用于工农业生产中。
（1）已知:

①C(s) ＋ H2O(g) === CO(g)＋H2(g)    ΔH＝＋131.3 kJ·mol－1
②CO2(g) ＋ H2(g) ===" CO(g)" ＋ H2O(g) ΔH＝+41.3 kJ·mol－1
则碳与水蒸气反应生成二氧化碳和氢气的热化学方程式为                            。
该反应在        （填“高温”、“低温”或“任何温度”）下有利于正向自发进行。
（2）有人利用炭还原法处理氮氧化物，发生反应C(s)+2NO(g) N2(g)+CO2(g)。向某密闭容器中加入一定量的活性炭和NO，在T1℃时，不同时间测得各物质的浓度如下表所示：

参考答案：（1）C(s) + 2H2O(g) = CO2(g) + 2H2(g)  

本题解析：

本题难度：困难

4、计算题  乙醇汽油是被广泛使用的新型清洁燃料，工业生产乙醇的一种反应原理为：
2CO(g) + 4H2(g)CH3CH2OH(g) + H2O(g) △H =" —256.1" kJ·mol－1
已知：CO(g) + H2O(g)CO2(g)+H2(g)   △H=" —41.2" kJ·mol－1
（1）以CO2(g)与H2(g)为原料也可合成乙醇，其热化学方程式如下：
2CO2(g) +6H2(g)CH3CH2OH(g) +3H2O(g)  △H =          。
（2）汽车使用乙醇汽油并不能减少NOx的排放，这使NOx的有效消除成为环保领域的重要课题。
①某研究小组在实验室以Ag

参考答案：

本题解析：

本题难度：困难

5、填空题  某市对大气进行监测，发现该市首要污染物为可吸入颗粒物PM2.5（直径小于等于2.5的悬浮颗粒物），其主要来源为燃煤、机动车尾气等。因此，对PM2.5、SO2、NOx等进行研究具有重要意义。
请回答下列问题：
（1）将PM2.5样本用蒸馏水处理制成待测试样。
若测得该试样所含离子的化学组分及其浓度如下表：

参考答案：（1）PH=4
（2）①C(s)+H2O(g)=H2(g)+CO(g) △H=+131.3kJ/mol ②  A  B
（3）①4×10-6，温度越高，反应速率越大  ②2XCO+2NOX2XCO2+N2
③不能实现，因为该反应的△H>0,△S<0,所以△G>0

本题解析： （1）根据溶液呈电中性的原理可得c(H+)+c(K+)+c(Na+)+c(NH4+)=2c(SO42－)+c(NO3－)+c(Cl－)。将各个数值代入上述式子可得c(H+)=1.0×10－4mol/L,所以pH=4；（2）① ②－①整理可得C(s)+H2O(g)=H2(g)+CO(g) △H=+131.3kJ/mol；②A．Ca(OH) 2+ SO2=CaSO3↓+H2O；正确。B．Na2CO3+ SO2=Na2SO3+ CO2。正确。C．CaCl2不反应，不能作吸收剂，错误。D．NaHSO3不反应，不能作吸收剂，错误。（3）①在反应开始时，n(N2)=0.8mol；n(O2)=0.2mol;n(NO)=0;当反应达到平衡时，n(N2)=(0.8-4×10-4)mol
n(O2)=(0.2-4×10-4)mol; n(NO)= 8×10-4mol.假设气缸的容积为VL。则该温度下的平衡常数。汽车启动后，汽缸温度越高，单位时间内NO排放量越大，是因为升高温度，化学反应速率加快。②根据已知条件结合质量守恒定律可得反应方程式为：2XCO+2NOX 2XCO2+N2。③由于反应2CO（g）=2C（s）+O2（g）△H>0是个体系混乱程度减小的吸热反应。ΔH>0；△S<0，根据体系的自由能ΔG=ΔH-T·ΔS>0，.所以该设想不能实现。
考点：考查溶液的电荷守恒、热化学方程式的书写、化学平衡常数的计算、反应的自发性的判断的知识。

本题难度：困难