题目内容
大气中的部分碘源于O3对海水中I－的氧化，将O3持续通入NaI溶液中进行模拟研究。
(1)O3将I－氧化成I2的过程由3步反应组成：
①I－(aq)＋O3(g)=IO－(aq)＋O2(g)ΔH1
②IO－(aq)＋H＋(aq)
HOI(aq)ΔH2
③HOI(aq)＋I－(aq)＋H＋(aq)I2(aq)＋H2O(l)ΔH3
总反应的化学方程式为____________________，其反应热ΔH＝__________。
(2)在溶液中存在化学平衡：I2(aq)＋I－(aq)I3—(aq)，
其平衡常数表达式为______________。
(3)为探究Fe2＋对O3氧化I－反应的影响(反应体系如图1)，某研究小组测定两组实验中I3—浓度和体系pH，结果见图2和下表。
、
| 编号 | 反应物 | 反应前pH | 反应后pH |
| 第1组 | O3＋I－ | 5.2 | 11.0 |
| 第2组 | O3＋I－＋Fe2＋ | 5.2 | 4.1 |
①第1组实验中，导致反应后pH升高的原因是______________________________。
②图1中的A为__________，由Fe3＋生成A的过程能显著提高I－的转化率，原因是____________________________________________________________。
③第2组实验进行18 s后，I3—浓度下降，导致下降的直接原因有(双选)________(填字母序号)。
A．c(H＋)减小 B．c(I－)减小 C．I2(g)不断生成 D．c(Fe3＋)增加
(4)据图2，计算3～18 s内第2组实验中生成I3—的平均反应速率(写出计算过程，结果保留两位有效数字)。
(1)2I－(aq)＋O3(g)＋2H＋(aq)I2(aq)＋O2(g)＋H2O(l) ΔH1＋ΔH2＋ΔH3
(2)K＝
(3)①由于2I－＋O3＋2H＋=I2＋O2＋H2O，即消耗H＋又生成水，导致溶液的酸性减弱，pH升高
②Fe2＋ 由于2Fe3＋＋2I－=I2＋2Fe2＋，使c(I2)增大，促使I2(aq)＋I－(aq)I3—(aq)，平衡右移，消耗的c(I－)增多
③BD
(4)v(I3—)＝
≈5.5×10－4 mol·L－1·s－1
解析
二甲醚是一种重要的清洁燃料，也可替代氟利昂作制冷剂等，对臭氧层无破坏作用。工业上可利用煤的气化产物(水煤气)合成二甲醚。
请回答下列问题：
(1)煤的气化的主要化学反应方程式为：______________________________________。
(2)煤的气化过程中产生的有害气体H2S用Na2CO3溶液吸收，生成两种酸式盐，该反应的化学方程式为：____________________________________________________________。
(3)利用水煤气合成二甲醚的三步反应如下：
①2H2(g)＋CO(g) 
CH3OH(g)ΔH＝－90.8 kJ·mol－1
②2CH3OH(g) CH3OCH3(g)＋H2O(g)ΔH＝－23.5 kJ·mol－1
③CO(g)＋H2O(g) CO2(g)＋H2(g)ΔH＝－41.3 kJ·mol－1
总反应3H2(g)＋3CO(g) CH3OCH3(g)＋CO2(g)的ΔH＝________；
一定条件下的密闭容器中，该总反应达到平衡，要提高CO的转化率，可以采取的措施是________(填字母代号)。
a．高温高压
b．加入催化剂
c．减少CO2的浓度
d．增加CO的浓度
e．分离出二甲醚
(4)已知反应②2CH3OH(g)??CH3OCH3(g)＋H2O(g)某温度下的平衡常数为400。此温度下，在密闭容器中加入CH3OH，反应到某时刻测得各组分的浓度如下：
| 物质 | CH3OH | CH3OCH3 | H2O |
| 浓度/(mol·L－1) | 0.44 | 0.6 | 0.6 |
①比较此时正、逆反应速率的大小：v正________v逆(填“＞”、“＜”或“＝”)。
②若加入CH3OH后，经10 min反应达到平衡，此时c(CH3OH)＝________；该时间内反应速率v(CH3OH)＝________。
2013年12月15日4时搭载长征系列火箭的“玉兔号”顺利驶抵月球表面，实现了五星红旗耀月球的创举。火箭升空需要高能燃料，通常用肼（N2H4）作燃料，N2O4做氧化剂。请回答下列问题：
（1）已知：N2(g) + 2O2(g) ="=" 2NO2(g) ΔH= + 67.7kJ·mol-1
N2H4(g) + O2（g）="=" N2(g) + 2H2O(g) ΔH= - 534.0kJ·mol-1
2NO2(g) 
N2O4（g） ΔH=" -" 52.7kJ·mol-1
写出气态肼在气态四氧化二氮中燃烧生成氮气和气态水的热化学方程式： ；
（2）工业上用次氯酸钠与过量的氨气反应制备肼，该反应的化学方程式为： ；
（3）工业上可以用下列反应原理制备氨气：
2N2(g)+6H2O(l)4NH3(g)+3O2(g) ΔH= Q kJ·mol-1
①已知该反应的平衡常数K与温度的关系如图，则此反应的 Q 0 （填“＞”“＜”或“=”）。
②若起始加入氮气和水，15分钟后，反应达到平衡，此时NH3的浓度为0.3mol/L，则用氧气表示的反应速率为 。
③常温下，如果上述反应在体积不变的密闭容器中发生，当反应达到平衡时， （选填编号）.
| A．容器中气体的平均相对分子质量不随时间而变化 |
| B．v（N2）/v（O2）=2∶3 |
| C．容器中气体的密度不随时间而变化 |
| D．通入稀有气体能提高反应的速率 |
（4）最近华南理工大提出利用电解法制H2O2并以此处理废氨水，装置如图。
①为不影响H2O2的产量，需要向废氨水加入适量硝酸调节溶液的pH约为5，则所得废氨水溶液中c(NH4+) c(NO3-)（填“＞”“＜”或“=”）；
②Ir—Ru惰性电极有吸附O2作用，该电极的电极反应为 ；
③理论上电路中每转移3mol电子，最多可以处理NH3·H2O的物质的量为 。
2NH3的能量变化如图所示，
mol N2(g)和
mol H2(g)生成1 mol NH3(g)过程________(填“吸收”或“释放”)________kJ能量。
4NO（g）+6 H2O（g）△H。
4NO（g）+6 H2 O（g）达到平衡状态的是 （填序号）。
CH3OH（g） ΔH1＝－90 kJ·mol－1
甲醇是一种重要的化工原料。甲醇与水蒸气催化重整可获得清洁能源，具有广泛的应用前景。现有如下实验，在体积为1 L的密闭容器中，充入1mol CH3OH和1molH2O，一定条件下发生反应：CH3OH (g)+ H2O (g)
CO2(g) +3 H2 (g)，测得CO2和CH3OH(g)的浓度随时间变化如下表所示。
| 时间 物质 | 0 min | 10 min | 30 min | 60 min | 70 min |
| CO2(mol/L) | 0 | 0.2 | 0.6 | 0.8 | 0.8 |
| CH3OH(mol/L) | 1.0 | 0.8 | 0.4 | 0.2 | 0.2 |
①已知：CH3OH (g)+
O2 (g)
CO2(g) + 2H2 (g) ?H1= —192.9kJ/mol H2(g)+
O2 (g)
H2 O(g) ?H2= —120.9kJ/mol 则甲醇与水蒸气催化重整反应的焓变△H3=_____ 。
②10~30 min内，氢气的平均反应速率v(H2)＝___________mol/(L·min)。
③该反应的平衡常数表达式为K=__________________。
④下列措施中能使平衡时n(CH3OH)／n(CO2)减小的是(双选)___________。
A．加入催化剂 B．恒容充入He(g)，使体系压强增大
C．将H2(g)从体系中分离 D．再充入1molH2O
（2）甲醇在催化剂条件下可以直接氧化成甲酸。
①在常温下，用0.1000 mol/L NaOH溶液滴定20. 00 mL 0.1000 mol/L 甲酸溶液过程中，当混合液的pH=7时，所消耗的V(NaOH)___(填“＜”或“＞”或“＝”) 20. 00 mL。
②在上述滴定操作中，若将甲酸换成盐酸，请在图中的相应位置画出相应的滴定曲线。(1滴溶液约0.04mL)
