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N2O4（g）2NO2（g）△H＞0，在溫度為T1、T2時，平衡體系中NO2的體積分數隨壓強變化曲線如圖所示．下列說法 不正確的是________

A.A、C兩點的反應速率：A＜C
B.B、C兩點的氣體的平均相對分子質量：B＞C
C.A、C兩點氣體的顏色：A深，C淺
D.由狀態A到狀態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的物質進行分析，得到如表數據：

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速率為 ，平衡時二氧化氮的轉化率為 ．
②該溫度下，反應的平衡常數K值為 ．（保留一位小數）
（4）甲醇﹣空氣的燃料電池（電解質為KOH溶液）得到廣泛應用，請寫出該燃料電池負極的電極反應式 ，若通入空氣之前電解質KOH溶液的濃度為0.6mol/L，體積為100mL，當電子轉移0.15mol后電解質溶液的pH為 ．（體積保持不變，室溫條件）
（5）電離度指弱電解質在溶液里達電離平衡時，已電離的電解質分子數占原來總分子數的百分數．若室溫下，c mol/L氨水的電離平衡常數為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兩點的反應速率：A＜C，故A正確；
B．B、C兩點二氧化氮的體積分數相同，則氣體的平均相對分子質量：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點平衡向逆反應進行，向逆反應進行是由于減小體積增大壓強，平衡移動的結果降低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，化學平衡逆向移動，NO2的體積分數減小，由圖象可知，A點NO2的體積分數大，則T1＜T2 ， 由狀態A到狀態B，可以用降溫的方法，故D正確；
所以答案是：BC；（3）發生反應

	2NO2（g）	N2O4（g）
反應前（mol）	0.50	0
轉化 （mol）	0.20	0.10
平衡時（mol）	0.30	0.10

①前20秒N2O4的平均反應速率為v（N2O4）= =0.00125mol/（Ls），化學反應速率與化學計量數成正比，則v（NO2）=2v（N2O4）=0.0025mol/（Ls）；
平衡時二氧化氮的轉化率為： ×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，該反應的平衡常數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生氧化反應，在堿溶液中生成碳酸鹽，C的化合價有﹣2價變為+4價，每摩C轉移6摩電子，依據電荷守恒和原子守恒，寫出電極反應式，電極反應式為：CH3OH+8OH﹣﹣6e﹣=CO32﹣+6H2O，氧氣在正極得到電子發生還原反應，電極反應為：O2+2H2O+4e﹣=4OH﹣ ， 電極總反應為：2CH3OH+3O2+4OH﹣=2CO32﹣+6H2O，根據反應可知，當電子轉移0.15mol后消耗KOH的物質的量為：0.15mol× =0.05mol，則反應后溶液中氫氧根離子濃度為：0.6mol/L﹣ =0.1mol/L，所以反應后溶液的pH=13，
所以答案是：CH3OH+8OH﹣﹣6e﹣=CO32﹣+6H2O；13；（5）設電離的一水合氨為x，則

	NH3 ． H2O	NH4++	OH﹣ ，
起始	c	0	0
轉化	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】根據題目的已知條件，利用反應熱和焓變和化學平衡的計算的相關知識可以得到問題的答案，需要掌握在化學反應中放出或吸收的熱量，通常叫反應熱；反應物轉化率=轉化濃度÷起始濃度×100%=轉化物質的量÷起始物質的量×100%；產品的產率=實際生成產物的物質的量÷理論上可得到產物的物質的量×100%．