微信搜索关注"91考试网"公众号,领30元,获取公务员、事业编、教师等考试资料40G!
1、填空题 （16分）能源短缺是人类社会面临的重大问题，利用化学反应可实现多种形式的能量相互转化。请回答以下问题：
（1）由气态基态原子形成1mol化学键释放的最低能量叫键能。从化学键的角度分析，化学反应的过程就是旧键断裂和新键的形成过程。已知反应N2(g)＋3H2(g)
2NH3(g) △H＝－93 kJ·mol－1。试根据表中所列键能数据，计算a 的数值为 kJ／mol。
化学键
| H－H
| N－H
| N≡N
|
键能/kJ·mol－1
| 436
| a
| 945
|
（2）甲醇是一种可再生能源，具有广泛的开发和应用前景。已知在常压下有如下变化：
①2CH3OH(l)＋3O2(g)＝2CO2(g)＋4H2O(g) ΔH ＝a kJ／mol
②H2O(g)＝H2O(l) ΔH ＝b kJ／mol
写出液态甲醇完全燃烧生成二氧化碳和液态水的热化学方程式： 。
（3）可利用甲醇燃烧反应设计一个燃料电池。如下图1，用Pt作电极材料，用氢氧化钾溶液作电解质溶液，在两个电极上分别充入甲醇和氧气。
①写出燃料电池正极的电极反应式 。
②若利用该燃料电池提供电源，与图1右边烧杯相连，在铁件表面镀铜，则铁件应是 极（填“A”或”B”）；当铁件的质量增重6.4g时，燃料电池中消耗氧气的标准状况下体积为 L。
（4）如果模拟工业上离子交换膜法制烧碱的方法，那么可以设想用如图2装置电解硫酸钾溶液来制取氢气、氧气、硫酸和氢氧化钾（电解槽内的阳离子交换膜只允许阳离子通过，阴离子交换膜只允许阴离子通过）。
①该电解槽的阳极反应式为 ，单位时间内通过阴离子交换膜的离子数与通过阳离子交换膜的离子数的比值为 。
②从出口D导出的溶液是 （填化学式）。
参考答案：（1）391（2分）（2）2CH3OH(l)+3O2=2CO2(g)+4H2O(l)△H=(a+4b)KJ/mol(3分)（△H算错扣1分）（3）①O2+2H2O+4e-=4OH-(2分)；②B；（1分）；1.12（2分）（4）①4OH--4e-=2H2O+O2(2H2O-4e-=O2+4H+)(2分)；1:2（1分）②KOH（1分）
本题解析：（1）根据反应热=反应物的键能总和-生成物的键能总和=436×3+945-6a=-93，解a=391KJ/mol。（2）根据盖斯定律分析，方程式①+4×②得出热化学方程式为：2CH3OH(l)+3O2=2CO2(g)+4H2O(l)△H=(a+4b)KJ/mol。（3）①甲醇在负极反应，氧气在正极反应，正极反应为：O2+2H2O+4e-=4OH-(2分)；②电镀时镀件连接阴极，所以铁件连接B极；当铁件上增重6.4克，即析出铜6.4克，所以转移电子0.2摩尔，根据电子守恒，所以需要氧气的物质的量为0.05摩尔，标准状况下体积为1.12。（4）①电解池阳极是溶液中氢氧根离子放电，4OH--4e-=2H2O+O2↑(2H2O-4e-=O2↑+4H+)(2分)；通过阴离子交换膜的离子为硫酸根离子，通过阳离子交换膜的离子为钾离子，根据电荷守恒，离子交换后溶液仍保持电中性，所以交换的硫酸根离子和钾离子的比值为1:2。②D为阴极，是溶液中的氢离子反应，所以剩余溶液为KOH。
考点：原电池和电解池的原理。
本题难度：困难
2、填空题 (15分）甲醇可作为燃料电池的原料。工业上利用CO2和H2在一定条件下反应合成甲醇。
（1）已知在常温常压下：
①2CH3OH(l) ＋ 3O2(g) ＝ 2CO2(g) ＋ 4H2O(g) ΔH＝－1275.6 kJ／mol
②2CO (g)+ O2(g) ＝ 2CO2(g) ΔH＝－566.0 kJ／mol
③H2O(g) ＝ H2O(l) ΔH＝－44.0 kJ／mol
写出甲醇不完全燃烧生成一氧化碳和液态水的热化学方程式： 。
（2）甲醇脱氢可制取甲醛CH3OH(g)
HCHO(g)+H2(g)，甲醇的平衡转化率随温度变化曲线如下图所示。回答下列问题：
①600K时，Y点甲醇的υ(逆) (正)（填“>”或“<”）
②从Y点到X点可采取的措施是______________________________________。
③有同学计算得到在t1K时，该反应的平衡常数为8.1mol·L－1。你认为正确吗？请说明理由 。
（3）纳米级Cu2O由于具有优良的催化性能而受到关注。在相同的密闭容器中，使用不同方法制得的Cu2O（Ⅰ）和（Ⅱ）分别进行催化CH3OH的脱氢实验：CH3OH(g)HCHO(g)+H2(g)
CH3OH的浓度（mol·L－1）随时间t (min)变化如下表：
序号
| 温度
| 0
| 10
| 20
| 30
| 40
| 50
|
①
| T1
| 0.050
| 0.0492
| 0.0486
| 0.0482
| 0.0480
| 0.0480
|
②
| T1
| 0.050
| 0.0488
| 0.0484
| 0.0480
| 0.0480
| 0.0480
|
③
| T2
| 0.10
| 0.094
| 0.090
| 0.090
| 0.090
| 0.090
|
可以判断：实验①的前20 min的平均反应速率 ν(H2)＝ ；实验温度
T1 T2（填“>”、“<”）；催化剂的催化效率：实验① 实验②（填“>”、“<”）。
（4）电解法可消除甲醇对水质造成的污染，原理是：通电将Co2+氧化成Co3+，然后Co3+将甲醇氧化成CO2和H+（用石墨烯吸附除去Co2+）。现用如下图所示装置模拟上述过程，则Co2+在阳极的电极反应式为 ；除去甲醇的离子方程式为 。
参考答案：（15分）
（1）CH3OH(l)+ O2(g) ＝ CO(g) + 2H2O(l) ΔH＝
本题解析：
本题难度：困难
3、选择题 已知拆开1molH2中的化学键需要消耗436kJ能量，拆开1molO2中化学键需要消耗496kJ能量，形成水分子中1molH-O键释放463kJ能量，则下列热化学方程式正确的是（ ）
A．2H2+O2=2H2O△H=-484kJ?mol-1
B．2H2（g）+O2（g）=2H2O（l）△H=-484kJ?mol-1
C．2H2（g）+O2（g）=2H2O（g）△H=-484kJ?mol-1
D．2H2（g）+O2（g）=2H2O（g）△H=+484kJ?mol-1
参考答案：C
本题解析：
本题难度：简单
4、选择题 红磷P(s)和Cl2发生反应生成PCl3和PCl5，反应过程和能量关系如图所示(图中的ΔH表示生成1?mol产物时的能量变化)．下列叙述正确的是
[? ]
A．P和Cl2反应生成PCl3的热化学方程式为：2P(s)＋3Cl2(g)==2PCl3(g)?；ΔH＝－306?kJ/mol
B．PCl5分解生成PCl3和Cl2的热化学方程式为：PCl5(g)==PCl3(g)＋Cl2(g)；ΔH＝－93?kJ/mol
C．P和Cl2分两步反应生成1?mol?PCl3的ΔH大于306?kJ/mol ?
D．P和Cl2分两步反应生成1?mol?PCl5的ΔH等于399?kJ/mol
参考答案：D
本题解析：
本题难度：一般
5、选择题 已知：CH4(g)＋2O2(g)===CO2(g)＋2H2O(l) ΔH1＝－Q1 kJ·mol－1
2H2(g)＋O2(g)===2H2O(l) ΔH3＝－Q2kJ·mol－1
取体积比2∶3的甲烷和氢气的混合气体11.2 L(标准状况下)，经完全燃烧后恢复至室温，则放出的热量为（ ）
A．0.4Q1＋0.15Q2
B．0.2Q1＋0.05Q2
C．0.2Q1＋0.15Q2
D．0.2Q1＋0.3Q2
考试问吧
