题目内容
【题目】甲烷是一种清洁能源，下列有关说法正确的是（ ）
A.一定温度下，反应CO2(g)+4H2(g)=CH4(g)+2H2O(g)能自发进行，该反应的ΔH＞0
B.碱性甲烷-空气燃料电池的负极反应为CH4-8e-+10OH-=CO
+7H2O
C.标准状况下，5.6LCH4在空气中完全燃烧，转移电子的数目约为2.408×1024
D.甲烷和微生物共同作用可以实现城市废水脱氮处理，反应温度越高，脱氮速率越快
【答案】B
【解析】
A．该反应中△S＜0，反应能自发进行，则△G=△H-T△S＜0，则△H＜0，故A错误；
B．通入甲烷的一端为电池的负极，电解质溶液为碱性溶液，负极电极反应式为：CH4-8e-+10OH-=CO
+7H2O，故B正确；
C．甲烷完全燃烧的化学方程式：CH4+2O2
CO2+2H2O，1mol甲烷完全燃烧时转移8mol电子，标准状况下，5.6LCH4甲烷的物质的量为
=0.25mol，则转移电子2mol，数目为1.204×1024，故C错误；
D．高温下微生物发生变性，不利用脱氮，故D错误。
答案选B。
【题目】研究含硫物质的循环，是能源开发和利用的重要途径之一。
(1)研究人员利用含硫物质热化学循环实现太阳能的转化与存储，过程如下：
①反应Ⅰ：2H2SO4(l)=2SO2(g)+2H2O(g)+O2(g) ΔH1=+551 kJmol -1
反应Ⅲ：S(s)+O2(g) = SO2(g) ΔH3=－297 kJmol -1
反应Ⅱ的热化学方程式为________。
②对于反应Ⅱ，将投料比（n(SO2):n(H2O)）为 3:2 的混合气体充入恒容的密闭容器中， 在不同压强下，H2SO4 在平衡体系中物质的量分数随温度的变化关系如下图所示。下列说法不正确的是___
A.p2＞p1，反应Ⅱ的ΔS < 0
B.使用合适催化剂可以提高 H2SO4 在平衡体系中物质的量分数
C.其他条件相同时，投料比（n(SO2):n(H2O)）改变为 2:1，可提高 SO2 的平衡转化率
D.当容器内气体的密度不变时，可判断反应达到平衡状态
E.温度升高，有利于反应速率加快，SO2 的平衡转化率提高，K 值变小
(2)“硫碘循环”法是分解水制氢气的研究热点，涉及下列三个反应：
反应A：SO2(g) + I2(aq) + 2H2O(l) ＝ 2HI(aq) + H2SO4(aq)
反应B：2HI(g) H2(g) + I2(g)
反应C：2H2SO4(g) 2H2O(g) + 2SO2(g) + O2(g)
①某温度下将 1mol HI 充入密闭容器中发生反应B，达到第 1 次平衡后，用选择性膜完全分离出 H2，达到第 2 次平衡后再次分离H2，重复多次，平衡时 n(HI)如下表：
达到平衡的次数 | 第 1 次 | 第 2 次 | 第 3 次 | 第 4 次 | 第 5 次 | …… |
n(HI)/mol | 0.78 | 0.67 | 0.60 | 0.55 | 0.51 | …… |
归纳出分离 H2 的次数对 HI 转化率的影响________。第 2 次平衡时 I2 的物质的量为 n(I2)=_____mol；
②反应 A 发生时，溶液中同时存在以下化学平衡： I2(aq) + I(aq)
(aq)，其反应速率极快且平衡常数很大。现将 1mol SO2 缓缓通入含 1 mol I2 的水溶液中恰好完全反应。请在下图中画出溶液中的物质的量 n( I3- )随反应时间 t 变化的曲线图____。
