Question

【題目】已知25℃和101kPa時
①CO（g）+ O2（g）═CO2（g）△H1=﹣a kJ/mol
②H2（g）+ O2（g）═H2O（l）△H2=﹣b kJ/mol
③C2H5OH（l）+3O2（g）═2CO2（g）+3H2O（l）△H3=﹣c kJ/mol
（1）試計算2CO（g）+4H2（g）═H2O（l）+C2H5OH（l）的△H= ．
（2）對反應(yīng)N2O4（g）2NO2（g）△H＞0，在溫度為T1、T2時，平衡體系中NO2的體積分數(shù)隨壓強變化曲線如圖所示．下列說法 不正確的是________

A.A、C兩點的反應(yīng)速率：A＜C
B.B、C兩點的氣體的平均相對分子質(zhì)量：B＞C
C.A、C兩點氣體的顏色：A深，C淺
D.由狀態(tài)A到狀態(tài)B，可以用降溫的方法
（3）在100℃時，將0.50mol的NO2氣體充入2L抽空的密閉容器中，每隔一定時間就對該容器內(nèi)的物質(zhì)進行分析，得到如表數(shù)據(jù)：

時間（s）	0	20	40	60	80
n（NO2）/mol	0.50	n1	0.34	n3	n4
n（N2O4）/mol	0.00	0.05	n2	0.10	0.10

①上述條件下，前20秒二氧化氮的平均反應(yīng)速率為 ，平衡時二氧化氮的轉(zhuǎn)化率為 ．
②該溫度下，反應(yīng)的平衡常數(shù)K值為 ．（保留一位小數(shù)）
（4）甲醇﹣空氣的燃料電池（電解質(zhì)為KOH溶液）得到廣泛應(yīng)用，請寫出該燃料電池負極的電極反應(yīng)式 ，若通入空氣之前電解質(zhì)KOH溶液的濃度為0.6mol/L，體積為100mL，當電子轉(zhuǎn)移0.15mol后電解質(zhì)溶液的pH為 ．（體積保持不變，室溫條件）
（5）電離度指弱電解質(zhì)在溶液里達電離平衡時，已電離的電解質(zhì)分子數(shù)占原來總分子數(shù)的百分數(shù)．若室溫下，c mol/L氨水的電離平衡常數(shù)為Kb ， 則該氨水的電離度 α= ．（請用c和Kb表示，可進行近似計算）

Answer 1

【答案】
（1）﹣（2a+4b﹣c）kJ/mol
（2）B,C
（3）0.0025mol/（L?s）；40%；2.2
（4）CH3OH+8OH﹣﹣6e﹣=CO32﹣+6H2O；13
（5）
【解析】解：（1）已知：①CO（g）+ O2（g）═CO2（g）△H1=﹣a kJ/mol
②H2（g）+ O2（g）═H2O（l）△H2=﹣b kJ/mol
③C2H5OH（l）+3O2（g）═2CO2（g）+3H2O（l）△H3=﹣c kJ/mol，
根據(jù)蓋斯定律，①×2﹣③+②×4得：2CO（g）+4H2（g）=H2O（l）+C2H5OH（l）△H.4=2△H1﹣△H3+4△H2=2×（﹣akJ/mol）﹣（﹣ckJ/mol）+4×（﹣bkJ/mol）=﹣（2a+4b﹣c）kJ/mol，
所以答案是：﹣（2a+4b﹣c）kJ/mol；（2）A．由圖象可知，A、C兩點都在等溫線上，C的壓強大，則A、C兩點的反應(yīng)速率：A＜C，故A正確；
B．B、C兩點二氧化氮的體積分數(shù)相同，則氣體的平均相對分子質(zhì)量：B=C，故B錯誤；
C．由圖象可知，A、C兩點都在等溫線上，C的壓強大，與A相比C點平衡向逆反應(yīng)進行，向逆反應(yīng)進行是由于減小體積增大壓強，平衡移動的結(jié)果降低NO2濃度增大趨勢，但到達平衡仍比原平衡濃度大，平衡時NO2濃度比A的濃度高，NO2為紅棕色氣體，則A、C兩點氣體的顏色：A淺，C深，故C錯誤；
D．降低溫度，化學(xué)平衡逆向移動，NO2的體積分數(shù)減小，由圖象可知，A點NO2的體積分數(shù)大，則T1＜T2 ， 由狀態(tài)A到狀態(tài)B，可以用降溫的方法，故D正確；
所以答案是：BC；（3）發(fā)生反應(yīng)

	2NO2（g）	N2O4（g）
反應(yīng)前（mol）	0.50	0
轉(zhuǎn)化 （mol）	0.20	0.10
平衡時（mol）	0.30	0.10

①前20秒N2O4的平均反應(yīng)速率為v（N2O4）= =0.00125mol/（Ls），化學(xué)反應(yīng)速率與化學(xué)計量數(shù)成正比，則v（NO2）=2v（N2O4）=0.0025mol/（Ls）；
平衡時二氧化氮的轉(zhuǎn)化率為： ×100%=40%，
所以答案是：0.0025mol/（Ls）；40%；②該溫度下，達到平衡時c（N2O4）= =0.05mol/L、c（NO2）= =0.15mol/L，該反應(yīng)的平衡常數(shù)K= ≈2.2，
所以答案是：2.2；（4）甲醇﹣空氣燃料電池中燃料在負極失電子發(fā)生氧化反應(yīng)，在堿溶液中生成碳酸鹽，C的化合價有﹣2價變?yōu)?4價，每摩C轉(zhuǎn)移6摩電子，依據(jù)電荷守恒和原子守恒，寫出電極反應(yīng)式，電極反應(yīng)式為：CH3OH+8OH﹣﹣6e﹣=CO32﹣+6H2O，氧氣在正極得到電子發(fā)生還原反應(yīng)，電極反應(yīng)為：O2+2H2O+4e﹣=4OH﹣ ， 電極總反應(yīng)為：2CH3OH+3O2+4OH﹣=2CO32﹣+6H2O，根據(jù)反應(yīng)可知，當電子轉(zhuǎn)移0.15mol后消耗KOH的物質(zhì)的量為：0.15mol× =0.05mol，則反應(yīng)后溶液中氫氧根離子濃度為：0.6mol/L﹣ =0.1mol/L，所以反應(yīng)后溶液的pH=13，
所以答案是：CH3OH+8OH﹣﹣6e﹣=CO32﹣+6H2O；13；（5）設(shè)電離的一水合氨為x，則

	NH3 ． H2O	NH4++	OH﹣ ，
起始	c	0	0
轉(zhuǎn)化	X	X	X
<>平衡	c-x	X	x

則：Kb= ，解得：x= ，
則該氨水的電離度a= = = ，
所以答案是： ．
【考點精析】根據(jù)題目的已知條件，利用反應(yīng)熱和焓變和化學(xué)平衡的計算的相關(guān)知識可以得到問題的答案，需要掌握在化學(xué)反應(yīng)中放出或吸收的熱量，通常叫反應(yīng)熱；反應(yīng)物轉(zhuǎn)化率=轉(zhuǎn)化濃度÷起始濃度×100%=轉(zhuǎn)化物質(zhì)的量÷起始物質(zhì)的量×100%；產(chǎn)品的產(chǎn)率=實際生成產(chǎn)物的物質(zhì)的量÷理論上可得到產(chǎn)物的物質(zhì)的量×100%．