已知几种共价键的键能数据如下：共价键N≡答案解析

（10分）已知几种共价键的键能数据如下：

共价键	N≡N	H－H	N－H
键能／(kJ·mol－1)	946	436	390.8

⑴通过计算，写出合成氨反应的热化学方程式。
⑵某温度下，以1 mol N₂和3mol H₂作为初始反应物，在体积为2 L的恒容密闭容器中进行合成氨反应，达到平衡时测得反应放热68.1 kJ，试计算N₂的转化率和该温度下的化学平衡常数。

为了合理利用化学能，确保安全生产，化工设计需要充分考虑化学反应的焓变，并采取相应措施．化学反应的焓变通常用实验进行测定，也可进行理论推算．
（1）实验测得，1g甲醇在氧气中充分燃烧生成二氧化碳和液态水释放出22.7kJ的热量，试写出甲醇燃烧的热化学方程式：   
（2）自发现富勒烯C₆₀以来，其神奇的结构和性能引起了人们对碳原子团簇广泛和深入的研究．C₆₀分子是形如球状的多面体，该结构的建立基于以下考虑：削去右图多面体（含12个顶点，20个正三角形）的每一个顶角，得到由一定数目的正五边形和正六边形所组成的多面体，即为C₆₀分子，该多面体中含有90条棱，且每个碳原子都达到了8电子的稳定结构．已知几种共价键的键能数据如下表：
利用下表数据估算得C₆₀分子的燃烧热为    ．

化学键	C-C	C=C	C≡C	C=O	O=O
键能/	a	b	c	d	e

（3）最近美国Rice University的教授Boris Yakobson与其同事预测了一种硼巴基球（B_n，如图所示）的存在，这种分子组成与C₆₀相似，但在它每个六边形的中心有一个额外的原子，显著提高了其稳定性．则n=    ．

（10分）从含银、锌、金和铂的金属铜废料中提取金、银、铂的一种工艺如下：高考资源网

（王水：浓硝酸与浓盐酸的混合物）高考资源网

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根据以上工艺回答下列问题：

（1）电解时，以铜金属废料为阳极，纯铜为阴极，CuSO₄溶液为电解液，写出阳极电极反应方程式：             。

（2）肼（N₂H₄）是火箭发射常用的一种液体燃料，其完全燃烧时生成两种无污染的气体。已知部分共价键的键能数据如下表：

化学键	N-N	O=O	N≡N	O-H	N-H
键能/kJ・mol-1	193	499	941	460	393

 

则肼完全燃烧时的热化学方程式为：                                         ；

（3）写出步骤（4）的离子反应方程式：                                      ；

（4）金和浓硝酸反应的化学方程式为：Au + 6HNO₃（浓）= Au(NO₃)₃ + 3NO₂↑+ 3H₂O。但该反应的平衡常数很小，所以金和浓硝酸几乎不反应，但金却可以溶于王水，试简要解释原因：             。

（5）已知室温下(NH₄)₂PtCl₆的K_sp约为9×10^－6。步骤（4）所得溶液中PtCl₆^2－浓度为1×10^－4mol・L^{- 1}，则要从1 m³的该溶液中开始析出(NH₄)₂PtCl₆沉淀至少需加入NH₄Cl固体的质量为             kg。（设溶液体积的变化忽略不计）

二甲醚是一种重要的清洁燃料，工业上可利用煤的气化产物（水煤气）合成二甲醚．利用水煤气合成二甲醚的热化学方程式为：
3H₂（g）+3CO（g）⇌CH₃OCH₃（g）+CO₂（g）△H=-274kJ•mol^-1．
（1）该反应在一定条件下的密闭容器中达到平衡后，为同时提高反应速率和二甲醚的产率，可以采取的措施是（填字母）
A．降低温度   B．加入催化剂   C．缩小容器体积    D．增加H₂的浓度   E．分离出二甲醚
（2）该反应可以分两步进行：
4H₂（g）+2CO（g）═CH₃OCH₃（g）+H₂O（g）△H₁ ①
CO（g）+H₂O（g）═CO₂（g）+H₂△H₂=-42kJ•mol^-1
则反应①的焓变△H₁=kJ•mol^-1，熵变△S（填“＞、＜或=”）0．
已知某些化学键的键能数据如下表所示：

化学键	C-H	O-H	H-H	C-O	C≡O
键能/kJ．mol-1	413	463	436	358	1072

CO中C与O之间为叁键连接，则CO₂中碳氧键的键能是kJ•mol^-1．
（3）二甲醚也可以通过CH₃OH分子间脱水制得：
2CH₃OH（g）⇌CH₃OCH₃（g）+H₂O（g）△H₃=-23.5kJ•mol^-1．在T₁℃，恒容密闭容器中建立上述平衡，体系中各组分浓度变化如下表：

物质	CH3OH （g）	CH3OCH3 （g）	H2O （g）
起始浓度/mol．l-1	2	0.2	0
平衡浓度/mol．l-1	0.4	1	0.8

①该条件下反应平衡常数K=．
②相同条件下，若改变起始浓度．

物质	CH3OH （g）	CH3OCH3 （g）	H2O （g）
起始浓度/mol．l-1	0.4	1.2	0.6

此时正、逆反应速率的大小：v_正（填“＞、＜或=”）v_逆．
（4）二甲醚-空气是一种高效的燃料电池，在氢氧化钾溶液中，电池反应方程式为：
CH₃OCH₃（l）+3O₂（g）+4KOH（aq）═2K₂CO₃（aq）+5H₂O（l）
请写出负极的电极反应式：．

已知几种物质的熔沸点（℃）如下：

	NaCl	KBr	AlCl3	单质X	SiCl4
熔点	801	730	190（0.25 MPa）	2 300	70
沸点	1 413	1 380	182.7	2 500	53

据此判断，下列说法中错误的是（    ）

A.AlCl₃晶体加热升华                     B.SiCl₄是分子晶体

C.单质X可能是原子晶体                 D.KBr中键的强度比NaCl中键强度大

甲醇是一种新型的汽车动力燃料，工业上可通过CO和H₂化合制备甲醇，该反应的热化学方程式为： CO(g)＋2H₂(g)  CH₃OH (g)  △H ₁ （反应Ⅰ）

该反应的原料CO和H₂本身都可作为燃料提供动力，已知这两种物质燃烧的热化学方程式为：

CO(g)＋O₂(g)＝CO₂(g)   △H ₂＝－283 kJ·mol^－1  (反应Ⅱ)

H₂(g)＋O₂(g)＝H₂O(g)   △H₃＝－242 kJ·mol^－1  (反应Ⅲ)

某些化学键的键能数据如下表：

化学键	C－C	C－H	H－H	C－O	CO	H－O
键能／kJ·mol－1	348	413	436	358	1072	463

请回答下列问题：

⑴反应Ⅰ的焓变△H₁＝           。

⑵CH₃OH (g)燃烧生成CO₂(g)和H₂O(g)的热化学方程式为：

CH₃OH(g)＋O₂(g)＝CO₂(g)＋2H₂O(g)  △H₄

该反应的焓变△H₄＝            。

与CO和H₂相比，甲醇作为汽车动力燃料的优点是                         

                                                                     。

⑶反应Ⅰ的平衡常数表达式为                                                。

为提高甲醇的产率，可以采取的措施有                                    

                                                                      

                                                          （写出3点）。

既能提高产率，又能提高反应速率的措施是                                。

⑷甲醇-空气燃料电池（DMFC）是一种高效能、轻污染电动汽车的车载电池，该燃料电池的电池反应式为：CH₃OH(l)＋O₂(g)＝CO₂(g)＋2H₂O(l)。其工作原理示意图如下：

 

①在上图的横线上标出a、b、c、d四个出入口通入或排出的物质名称（或化学式）

②负极的电极反应式为                    。

 

甲醇是一种新型的汽车动力燃料，工业上可通过CO和H₂化合制备甲醇，该反应的热化学方程式为：

                      CO (g) + 2H₂(g)  CH₃OH (g)  △H ₁   （反应1）

该反应的原料CO和H₂本身都可作为燃料提供动力，已知这两种物质燃烧的热化学方程式为：

   △H₂=－283 kJ·mol^-1      （反应2）

  △H₃=－242 kJ·mol^-1    （反应3）

某些化学键的键能数据如下表：

化学键	C－C	C－H	H－H	C－O	CO	H－O
键能／kJ·mol-1	348	413	436	358	1072	463

请回答下列问题：

（1）反应1的焓变△H₁=           。

（2）CH₃OH (g)燃烧生成CO₂(g)和H₂O(g)的热化学方程式为：

CH₃OH(g)＋O₂(g) == CO₂(g)＋2H₂O(g)  △H₄

该反应的焓变△H₄=            。

与CO和H₂相比，甲醇作为汽车动力燃料的优点是                  。

（3）反应1的平衡常数表达式为                。

为提高甲醇的产率，可以采取的措施有                         （写出3点）。既能提高产率，又能提高反应速率的措施是                     。

（4）甲醇-空气燃料电池（DMFC）是一种高效能、轻污染电动汽车的车载电池，该燃料电池的电池反应式为：CH₃OH(l)＋O₂(g) == CO₂(g)＋2H₂O(l)。其工作原理示意图如下：

①在上图的横线上标出a、b、c、d四个出入口通入或排出的物质名称（或化学式）

②负极的电极反应式为                    。

利用储能介质储存太阳能的原理是：白天在太阳光照射下某种固态盐被熔化(实际上是盐溶于自身的结晶水)吸收能量；晚间熔盐释放相应能量而凝固，这样使室温得以调节。

已知几种盐的熔点及其熔化时能量改变值如下所示：

盐	熔点/℃	质量(g)数值与相对分子质量相等的盐熔化时吸热/kJ
CaCl2·6H2O	29.0	37.3
Na2SO4·10H2O	32.4	77.0
Na2HPO4·12H2O	36.1	100.1
Na2S2O3·5H2O	48.5	49.7

下列有关说法正确的是(    )

A.不应选用CaCl₂·6H₂O                

B.可选用Na₂SO₄·10H₂O和Na₂HPO₄·12H₂O

C.最好选用Na₂SO₄·10H₂O，它更加经济  

D.以上皆不宜选用

利用储能介质储存太阳能的原理是：白天在太阳光照射下某种固体盐熔化(实为盐溶于自身的结晶水)吸收能量，晚间熔盐释放出相应能量，从而使室温得以调节，已知几种盐的熔点及熔化时能量改变值如表所示：

盐	熔点/℃	质量与相对分子质量相等的盐熔化时吸热/kJ
CaCl2·6H2O	29.0	37.3
Na2SO4·10H2O	32.4	77.0
Na2HPO4·2H2O	36.1	100.1
Na2S2O3·5H2O	48.5	49.7

下列说法正确的是(    )

A.应选用CaCl₂·6H₂O

B.可选用Na₂SO₄·10H₂O和Na₂HPO₄·12H₂O

C.最好选用Na₂SO₄·10H₂O，它更经济

D.以上皆不宜选用

（12分）甲醇是一种新型的汽车动力燃料，工业上可通过CO和H₂化合制备甲醇，该反应的热化学方程式为：CO(g)+2H₂(g)CH₃OH(g) ⊿H  已知某些化学键的键能数据如下表：

化学键	C—C	C—H	H—H	C—O	C≡O	H—O
键能/kJ·mol-1	348	413	436	358	1072	463

请回答下列问题：

（1）已知CO中的C与O之间为叁键连接，该反应的⊿H=      ；

（2）某化学研究性学习小组模拟工业合成甲醇的反应，在容积固定为2L的密闭容器内充入1molCO和2molH₂，加入合适催化剂（体积可以忽略不计）后在250°C开始反应，并用压力计监测容器内压强的变化如下：

反应时间/min	0	5	10	15	20	25
压强/MPa	12.6	10.8	9.5	8.7	8.4	8.4

则从反应开始到20min时，以CO表示的平均反应速率=      ，该温度下平衡常数K=     ，若升高温度则K值      （填“增大”、“减小”或“不变”）；

（3）下列描述中能说明上述反应已达平衡的是      ；

    A、容器内气体的平均摩尔质量保持不变   

B、2v(H₂)_正=v(CH₃OH)_逆

    C、容器中气体的压强保持不变            

D、单位时间内生成nmolCO的同时生成2nmolH₂

（4）甲醇-空气燃料电池（DMFC）是一种高效能、轻污染电动汽车的车载电池，其工作原理示意图如右，该燃料电池的电池反应式为2CH₃OH(g)+3O₂(g)=2CO₂(g)+4H₂O(l)，则负极的电极反应式为      。

 

甲醇是一种新型的汽车动力燃料，工业上可通过CO和H₂化合制备甲醇，该反应的热化学方程式为： CO(g)＋2H₂(g)  CH₃OH (g)  △H ₁（反应Ⅰ）
该反应的原料CO和H₂本身都可作为燃料提供动力，已知这两种物质燃烧的热化学方程式为：
CO(g)＋O₂(g)＝CO₂(g)   △H ₂＝－283 kJ·mol^－1  (反应Ⅱ)
H₂(g)＋O₂(g)＝H₂O(g)   △H₃＝－242 kJ·mol^－1  (反应Ⅲ)
某些化学键的键能数据如下表：

化学键	C－C	C－H	H－H	C－O	CO	H－O
键能／kJ·mol－1	348	413	436	358	1072	463

请回答下列问题：
⑴反应Ⅰ的焓变△H₁＝          。
⑵CH₃OH (g)燃烧生成CO₂(g)和H₂O(g)的热化学方程式为：
CH₃OH(g)＋O₂(g)＝CO₂(g)＋2H₂O(g)  △H₄
该反应的焓变△H₄＝           。
与CO和H₂相比，甲醇作为汽车动力燃料的优点是                        
                                                                    。
⑶反应Ⅰ的平衡常数表达式为                                                。
为提高甲醇的产率，可以采取的措施有                                   
                                                                     
                                                         （写出3点）。
既能提高产率，又能提高反应速率的措施是                               。
⑷甲醇-空气燃料电池（DMFC）是一种高效能、轻污染电动汽车的车载电池，该燃料电池的电池反应式为：CH₃OH(l)＋O₂(g)＝CO₂(g)＋2H₂O(l)。其工作原理示意图如下：

①在上图的横线上标出a、b、c、d四个出入口通入或排出的物质名称（或化学式）
②负极的电极反应式为                   。

（Ⅰ）甲醇是一种新型的汽车动力燃料，工业上可通过CO和H₂化合制备甲醇，该反应的热化学方程式为：CO(g)+2H₂(g)CH₃OH(g) △H

已知某些化学键的键能数据如下表：

化学键	C—C	C—H	H—H	C—O	C≡O	H—O
键能/kJ·mol－1	348	413	436	358	1072	463

 

请回答下列问题：

（1）已知CO中的C与O之间为叁键连接，该反应的△H=                ；

（2）某化学研究性学习小组模拟工业合成甲醇的反应，在容积固定为2L的密闭容器内充入1molCO和2molH₂，加入合适催化剂（体积可以忽略不计）后在250°C开始反应，并用压力计监测容器内压强的变化如下：

反应时间/min	0	5	10	15	20	25
压强/MPa	12．6	10．8	9．5	8．7	8．4	8．4

 

则从反应开始到20min时，以CO表示的平均反应速率=       ，该温度下平衡常数K=      ，若升高温度则K值       （填“增大”、“减小”或“不变”）；

（3）下列描述中能说明上述反应已达平衡的是        ；

A．2v(H₂)_正=v(CH₃OH)_逆

B．容器内气体的平均摩尔质量保持不变

C．容器中气体的压强保持不变

D．单位时间内生成nmolCO的同时生成2nmolH₂

（Ⅱ）回答下列问题：

（1）体积均为100ml pH=2的CH₃COOH与一元酸HX，加水稀释过程中pH与溶液体积的关系如图所示，则Ka(HX) ______ Ka(CH₃COOH)（填＞、＜或＝）

（2）25℃时，CH₃COOH与CH₃COONa的混合溶液，若测得pH=6，则溶液中C(CH₃COO⁻)-c(Na⁺)=____________mol·L^-1(填精确值)。

 

（12分）甲醇是一种新型的汽车动力燃料，工业上可通过CO和H₂化合制备甲醇，该反应的热化学方程式为：CO(g)+2H₂(g)CH₃OH(g) ⊿H

已知某些化学键的键能数据如下表：

化学键	C—C	C—H	H—H	C—O	C≡O	H—O
键能/kJ·mol-1	348	413	436	358	1072	463

请回答下列问题：

（1）已知CO中的C与O之间为叁键连接，该反应的⊿H =        ；

（2）某化学研究性学习小组模拟工业合成甲醇的反应，在容积固定为2L的密闭容器内充入1molCO和2molH₂，加入合适催化剂（体积可以忽略不计）后在250°C开始反应，并用压力计监测容器内压强的变化如下：

反应时间/min	0	5	10	15	20	25
压强/MPa	12.6	10.8	9.5	8.7	8.4	8.4

则从反应开始到20min时，以CO表示的平均反应速率=       ，该温度下平衡常数K=          ，若升高温度则K值           （填“增大”、“减小”或“不变”）；

（3）下列描述中能说明上述反应已达平衡的是          ；

A、容器内气体的平均摩尔质量保持不变

B、2v(H₂)_正=v(CH₃OH)_逆

C、容器中气体的压强保持不变                

D、单位时间内生成nmolCO的同时生成2nmolH₂

（4）甲醇-空气燃料电池（DMFC）是一种高效能、轻污染电动汽车的车载电池，其工作原理示意图如右，该燃料电池的电池反应式为2CH₃OH(g)+3O₂(g)=2CO₂(g)+4H₂O(l)，则负极的电极反应式为                                 。

 

近年来，我国电力供求持续紧张，尤以2004年最为严重。中国科学院经过对国内能源储备和应用的调研分析后认为：太阳能是最经济实惠、最适合中国国情的新能源，是中国乃至世界面临能源危机的最佳解决方案。太阳能的应用在发达国家已经发展得比较成熟了，我国应该大力推行太阳能在日常生活中的使用，以便节约电力，满足正常的生产、生活需求。譬如，室内可利用储能介质储存太阳能，其原理是：白天在太阳光照射下某种固体盐熔化（实为盐溶于自身的结晶水）吸收能量，晚间熔盐释放出相应能量，从而使室温得以调节。已知几种盐的熔点及熔化时能量改变值如下表所示：

盐	熔点/℃	质量（g）与相对分子质量数值相等的盐熔化时吸热/kJ
CaCl2·6H2O	29.0	37.3
Na2SO4·10H2O	32.4	87.0
Na2HPO4·12H2O	36.1	100.1
Na2S2O3·5H2O	48.5	49.7

下列有关说法正确的是（    ）

①不宜选用CaCl₂·6H₂O  ②可选用Na₂SO₄·10H₂O和Na₂HPO₄·12H₂O  ③最好选用Na₂S₂O₃·5H₂O  ④最好选用Na₂SO₄·10H₂O

A.①②                     B.②③                      C.①③                         D.②④

甲醇是一种新型的汽车动力燃料，工业上可通过CO和H₂化合制备甲醇，该反应的热化学方程式为：
CO (g) + 2H₂(g)  CH₃OH (g)  △H ₁      （反应1）
该反应的原料CO和H₂本身都可作为燃料提供动力，已知这两种物质燃烧的热化学方程式为：
  △H₂=－283 kJ·mol^-1                                  （反应2）
  △H₃=－242 kJ·mol^-1                   （反应3）
某些化学键的键能数据如下表：

化学键	C－C	C－H	H－H	C－O	CO	H－O
键能／kJ·mol-1	348	413	436	358	1072	463

请回答下列问题：
（1）反应1的焓变△H₁=          。
（2）CH₃OH (g)燃烧生成CO₂(g)和H₂O(g)的热化学方程式为：
CH₃OH(g)＋O₂(g) ="=" CO₂(g)＋2H₂O(g)  △H₄
该反应的焓变△H₄=           。
与CO和H₂相比，甲醇作为汽车动力燃料的优点是                 。
（3）反应1的平衡常数表达式为                。
为提高甲醇的产率，可以采取的措施有                        （写出3点）。既能提高产率，又能提高反应速率的措施是                    。
（4）甲醇-空气燃料电池（DMFC）是一种高效能、轻污染电动汽车的车载电池，该燃料电池的电池反应式为：CH₃OH(l)＋O₂(g) ="=" CO₂(g)＋2H₂O(l)。其工作原理示意图如下：

①在上图的横线上标出a、b、c、d四个出入口通入或排出的物质名称（或化学式）
②负极的电极反应式为                   。