Question

Ⅰ．已知下列反應(yīng)的熱化學(xué)方程式為：
（1）C（s）+O_2（g）═CO_2（g）△H₁=-393.5kJ/mol
（2）CH₃COOH（l）+2O₂（g）═2CO₂（g）+2H₂O（l）△H₂=-870.3kJ/mol
（3）2H₂（g）+O₂（g）═2H₂O（l）△H₃=-571.6kJ/mol
請計算：2C（s）+2H₂（g）+O₂（g）═CH₃COOH（l）△H₄=

 

．
Ⅱ．在某溫度下，物質(zhì)（t-BuNO）₂在正庚烷或CCl₄溶劑中均可以發(fā)生反應(yīng)：
（t-BuNO）₂?2（t-BuNO）．該溫度下該反應(yīng)在CCl₄溶劑中的平衡常數(shù)為1.4．
（1）向1L正庚烷中加入0.50mol（t-BuNO）₂，10min時反應(yīng)達(dá)平衡，此時（t-BuNO）₂的平衡轉(zhuǎn)化率為60%（假設(shè)反應(yīng)過程中溶液體積始終為1L）．反應(yīng)在前10min內(nèi)的平均速率為ν（t-BuNO）=

 

．列式計算上述反應(yīng)的平衡常數(shù)K=

 

．
（2）有關(guān)反應(yīng)：（t-BuNO）₂?2（t-BuNO）的敘述正確的是

 

A．壓強(qiáng)越大，反應(yīng)物的轉(zhuǎn)化率越大
B．溫度升高，該平衡一定向右移動
C．溶劑不同，平衡常數(shù)K值不同
（3）通過比色分析得到40℃時（t-BuNO）₂和（t-BuNO）濃度隨時間的變化關(guān)系的幾組數(shù)據(jù)如下表所示，請在同一圖中繪出（t-BuNO）₂和（t-BuNO）濃度隨時間的變化曲線．

時間（min）	0	1	3	5	7	9	11
c（t-BuNO）2 mol/L	0.05	0.03	0.01	0.005	0.003	0.002	0.002
c（t-BuNO） mol/L	0	0.04	0.08	0.07	0.094	0.096	0.096

Ⅲ．甲醇燃料電池的電解質(zhì)溶液是KOH溶液．則通甲醇的電極反應(yīng)式為

 

．若通空氣的電極上有32g O₂參加反應(yīng)，則反應(yīng)過程中轉(zhuǎn)移了

 

mol e^-．

Answer 1

考點(diǎn)：用蓋斯定律進(jìn)行有關(guān)反應(yīng)熱的計算,常見化學(xué)電源的種類及其工作原理,化學(xué)平衡常數(shù)的含義,化學(xué)平衡的計算

專題：化學(xué)平衡專題,電化學(xué)專題

分析：Ⅰ、利用蓋斯定律解答，從待求反應(yīng)出發(fā)，分析待求反應(yīng)中的反應(yīng)物和生成物在已知反應(yīng)中的位置，通過相互加減可得．
Ⅱ、（1）用三段式法，求出△c可得v（t-BuNO）；K也需三段式法求解．
（2）注意物質(zhì)的狀態(tài)，利用題給在CCl₄中的K值和求得在正庚烷中的K值比較即可．
（3）畫圖時注意起點(diǎn)、拐點(diǎn)和終點(diǎn)，9min時反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài)．
Ⅲ、燃料電池電極反應(yīng)式書寫，注意電解質(zhì)溶液可以與CO₂反應(yīng)；1mol氧氣反應(yīng)轉(zhuǎn)移4mol電子．

解答： 解：Ⅰ、已知
（1）C（s）+O_2（g）═CO_2（g）△H₁=-393.5kJ/mol
（2）CH₃COOH（l）+2O₂（g）═2CO₂（g）+2H₂O（l）△H₂=-870.3kJ/mol
（3）2H₂（g）+O₂（g）═2H₂O（l）△H₃=-571.6kJ/mol
據(jù)蓋斯定律，（1）×2-（2）+（3）得：
2C（s）+2H₂（g）+O₂（g）═CH₃COOH（l）△H₄=（-393.5kJ/mol）×2-（-870.3kJ/mol）+（-571.6kJ/mol）=-488.3kJ/mol
故答案為：-488.3kJ/mol；
Ⅱ（1）△n（t-BuNO）=0.50mol×60%×2=0.6mol，v（t-BuNO）=

△n(t-BuNO) V

△t

=

0.6mol 1L

10min

=0.06mol?L^-1?min^-1
當(dāng)（t-BuNO）₂的起始濃度（c₀）為0.50mol?L^-1時，實驗測得平衡轉(zhuǎn)化率（α）是60%，
則              （t-BuNO）₂ 2（t-BuNO）
開始濃度（mol?L^-1） 0.5                 0
轉(zhuǎn)化濃度（mol?L^-1） 0.5×60%        0.5×60%×2
平衡濃度（mol?L^-1） 0.5×（1-60%）  0.5×60%×2
K=

c2(t-BuNO)

c(t-BuNO)

=

(0.6mol/L)2

0.2mol/L

=1.8mol/L
故答案為：0.06mol?L^-1?min^-1；1.8mol/L
（2）A、因為該反應(yīng)在溶液中進(jìn)行，無氣體參與反應(yīng)，所以壓強(qiáng)的變化對平衡移動無影響，故A錯誤；
B、不知道該反應(yīng)是放熱還是吸熱，故B錯誤；
C、在CCl₄溶劑中的平衡常數(shù)為1.4，在正庚烷中的K值為1.8，故C正確．
故選C；
（3）從表中數(shù)據(jù)可見，t-BuNO的濃度從0開始，9min時達(dá)到平衡，濃度變?yōu)?.096mol/L，（t-BuNO）₂的濃度從0.05mol/L開始，9min時變?yōu)?.002mol/L達(dá)到平衡，平衡后，各自的濃度不再變化，如圖所示：，
故答案為：；


Ⅲ、甲醇燃料電池在堿性環(huán)境中的總反應(yīng)方程式為2CH₄O+3O₂+4OH^-→2CO₃^2-+6H₂O
堿性環(huán)境中，正極的電極反應(yīng)式為O₂+4e-+2H₂O═4OH^-
則負(fù)極的電極反應(yīng)式=總反應(yīng)式-正極反應(yīng)式，
CH₃OH+8OH^--6 e^-=CO₃^2-+6H₂O
從正極反應(yīng)式O₂+4e-+2H₂O═4OH^-可見，每有1mol氧氣反應(yīng)轉(zhuǎn)移4mol電子，
故答案為：CH₃OH+8OH^--6 e^-=CO₃^2-+6H₂O；4．

點(diǎn)評：本題考查全面，題目跨度大，有一定的難度，適合高三后期復(fù)習(xí)使用．