题目内容
（14分）
Ⅰ.氯碱工业中常用离子交换膜法电解制碱（如图1所示）。
（1）写出图1中阴极的电极反应式 。
（2）已知阳离子交换膜只允许阳离子通过，阴离子交换膜只允许阴离子通过。工业上若用图2装置电解饱和Na2SO4溶液来生产纯净的NaOH和H2SO4，则该装置最主要的缺陷是 。
Ⅱ.辉钼矿(MoS2)是一种重要的矿物。图3是辉钼矿多层焙烧炉的示意图，其中1，2，3，…是炉层编号。580，600，610，…是各炉层的温度（℃）。图4给出了各炉层固体物料的物质的量百分含量。
已知：MoS2焙烧生成1molMoO3的反应热△H1=-1011KJ/mol；MoO2氧化生成1molMoO3的反应热△H2=-154KJ/mol。试回答：
（1）验证辉钼矿焙烧生成的气体是SO2而不是SO3的方法是 。
（2）辉钼矿焙烧生成的气体能使硫酸酸化的KMnO4溶液褪色，用化学方程式表示褪色的原因 。
（3）第6炉层存在的固体物质分别是MoS2、MoO3、MoO2，则它们的物质的量之比为 。
（4）图4表明，中间炉层（4～6）可能存在一种“固体+固体→固体+…”的反应，请写出该反应的热化学反应方程式 。
(除标注外，每空2分，共14 分)
Ⅰ （1）2H2O + 2e—= H2↑ + 2OH— 或2H+ + 2e—= H2↑
(2) 缺阴离子交换膜 （3分，合理答案均计分）
Ⅱ （1）收集少量气体，将气体通入品红溶液中，观察到品红溶液褪色，加热又恢复原色 （合理答案均计分）
（2） 5SO2 + 2H2O + 2KMnO4 = K2SO4 + 2MnSO4 + 2H2SO4
（3） 1:1:3
（4） MoS2(s) + 6MoO3(s) = 7MoO2(s) + 2SO2(g) △H=＋67KJ/mol （3分）
解析试题分析：I、（1）阴极是水中的氢离子放电生成氢气，电极反应式为2H2O + 2e—= H2↑ + 2OH—
（2）该装置中缺少阴离子交换膜，不能阻止氢离子的定向移动，则阳极得不到硫酸产品；
II、（1）二氧化硫的检验使用品红溶液，收集少量气体，将气体通入品红溶液中，观察到品红溶液褪色，加热又恢复原色 ；
（2）焙烧生成的气体能使硫酸酸化的KMnO4溶液褪色，实际是二氧化硫与酸性高锰酸钾溶液的氧化还原反应，化学方程式为 5SO2 + 2H2O + 2KMnO4 = K2SO4 + 2MnSO4 + 2H2SO4
（3）根据图4可知MoS2、MoO3、MoO2的物质的量之比近似等于1:1:3；
（4）图4表明，中间炉层（4～6）中可能存在一种“固体+固体→固体+…”的反应，依据图象变化减小的是反应物，增大的是生成物，反应的化学方程式为：MoS2+6MoO3=7MoO2+2SO2；根据MoS2焙烧生成1molMoO3的反应热△H1=-1011KJ/mol；MoO2氧化生成1molMoO3的反应热△H2=-154KJ/mol及盖斯定律计算出MoS2+6MoO3=7MoO2+2SO2的反应热为＋67KJ/mol ，所以该反应的热化学方程式为MoS2(s) + 6MoO3(s) = 7MoO2(s) + 2SO2(g) △H=＋67KJ/mol
考点：考查电化学理论的应用，化学方程式、热化学方程式的判断与书写，盖斯定律得应用，流程的分析
阳光试卷单元测试卷系列答案
溶液和氢气的总能量 （填“大于”“小于”或“等于”）镁片和稀盐酸的总能量。
反应过程的能量变化如图所示。已知l mol SO2(g)氧化为1 molSO3 (g)的
。请回答下问题；
，计算由S(s)生成2mol SO3(g)的△H ＝________________。
2NO(g) △H= 。
CH3OH(g)+H2O(g) ΔH<0合成甲醇。
(14分)2013年12月2日，我国在西昌卫星发射中心用“长征三号甲”运载火箭将“嫦娥三号”探月卫星成功送入太空，进一步向广寒宫探索。“长征三号甲”是三级液体助推火箭，一、二级为常规燃料，常规燃料通常指以肼（N2H4）为燃料，以二氧化氮做氧化剂。
Ⅰ．常规燃料通常指以肼（N2H4）为燃料，以二氧化氮做氧化剂。但有人认为若用氟气代替二氧化氮作氧化剂，反应释放的能量更大（两者反应生成氮气和氟化氢气体）。
已知：①N2H4(g)+O2(g)=N2(g)+2H2O(g) △H = －543kJ·mol－1
②
H2(g)+ F2(g) = HF(g) △H = －269kJ·mol－1
③H2(g)+ O2(g) = H2O(g) △H = －242kJ·mol－1
请写出肼和氟气反应的热化学方程式：_____________________________。
Ⅱ．氧化剂二氧化氮可由NO和 O2生成，已知在2 L密闭容器内，800 ℃时反应：
2NO(g)＋O2(g)
2NO2(g) ΔH 的体系中，n(NO)随时间的变化如表：
| 时间(s) | 0 | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 |
| n(NO)(mol) | 0.200 | 0.100 | 0.080 | 0.050 | 0.050 | 0.050 |
| n(O2)(mol) | 0.100 | 0.050 | 0.040 | 0.025 | 0.025 | 0.025 |
（2)能说明该反应已达到平衡状态的是________。
A．容器内颜色保持不变 B． 2v逆(NO)＝v正(O2)
C．容器内压强保持不变 D．容器内密度保持不变
（3)为使该反应的速率增大，提高NO的转化率，且平衡向正反应方向移动应采取的措施有 。
（4）在上述条件下，计算通入2 mol NO和1 mol O2的平衡常数K＝______________。
（5）在上述条件下，若开始通入的是0.2 mol NO2气体，达到化学平衡时，则NO2的转化率为 。
（I）保护环境已成为当前和未来的一项全球性课题。为解决目前燃料使用过程中的环境污染问题，并缓解能源危机，有的专家提出利用太阳能促使燃料循环使用的构想，如图所示：
请回答下列问题：
(1)过程Ⅰ的能量转化形式为________能转化为________能。
(2)上述转化过程中，ΔH1和ΔH2的关系是________。
(3)断裂1 mol化学键所需的能量见下表：
| 共价键 | H—N | H—O | N≡N | O＝O |
| 断裂1 mol化学键所需能量/(kJ·mol－1) | 393 | 460 | 941 | 499 |
(II)在一试管中加入0.01mol/L的KMnO4酸性溶液和0.1mol/LH2C2O4溶液，在恒温下发生如下反应：
2KMnO4+5 H2C2O4+3H2SO4＝K2SO4+2MnSO4+10CO2+8H2O。5分钟后测得Mn2+的浓度为0.004mol/L；
（4）试计算0—5分钟内，υ(H2C2O4)＝____________。
(5)如果反应从开始进行一段时间后，速率—时间图像如图：
。试解释t1—t2，t2—t3速率变化的原因。______________________________________________________。 （14分）（Ⅰ）甲醇是一种新型的汽车动力燃料，工业上可通过CO和H2化合来制备甲醇。
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 |
（1）已知CO中的C与O之间为叁键连接，则工业制备甲醇的热化学方程式为
；
（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1 molCO和 2 molH2，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 |
（3）下列描述中能说明上述反应已达平衡的是 ；
A．2 v (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 n molCO 的同时生成 2n molH2
（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)。
化学反应原理对于工业生产和科研有重要意义
I、下列三个化学反应的平衡常数（K1、K2、K3）与温度的关系分别如下表所示：
| 化学反应 | 平衡常数 | 温度 | |
| 973 K | 1173 K | ||
①Fe(s)＋CO2(g) FeO(s)＋CO(g) | K1 | 1．47 | 2．15 |
| ②Fe(s)＋H2O(g)FeO(s)＋H2(g) | K2 | 2．38 | 1．67 |
| ③CO(g) ＋H2O(g)CO2(g) ＋H2(g) | K3 | ？ | ？ |
请回答：
（1）反应①是 （填“吸热”或“放热”）反应。
（2）据反应①与②可推导出K1、K2与K3之间的关系，则K3＝__________(用K1、K2表示)。
（3）要使反应③在一定条件下建立的平衡向逆反应方向移动，可采取的措施有 _____(填写字母序号)。
A．缩小反应容器的容积
B．扩大反应容器的容积
C．升高温度
D．使用合适的催化剂
E．设法减小平衡体系中的CO的浓度
（4）若反应③的逆反应速率与时间的关系如图所示：
①可见反应在t1、t3、t7时都达到了平衡，而t2、t8时都改变了一种条件，试判断改变的是什么条件：t2时__________________； t8时__________________。
②若t4时降压， t6时增大反应物的浓度，请在图中画出t4～t6时逆反应速率与时间的关系线。
II、（5）在载人航天器的生态系统中，不仅要求分离去除CO2，还要求提供充足的O2．某种电化学装置可实现如下转化：2CO2＝2CO+O2，CO可用作燃料．已知该装置的阳极反应为：4OH--4e-＝O2↑+2H2O，则阴极反应为 。
（6）某空间站能量转化系统的局部如图所示，其中的燃料电池采用KOH溶液作电解液。
如果某段时间内，氢氧储罐中共收集到33．6L气体（已折算成标准状况），则该段时间内水电解系统中转移电子的物质的量为 mol。
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，1 g甲醇在氧气中充分燃烧生成二氧化碳和液态水释放出22.7 kJ的热量，试写出甲醇燃烧的热化学方程式__________________________________
(2)已知反应CH3—CH3(g)―→CH2=CH2(g)＋H2(g)，有关化学键的键能如下。
| 化学键 | C—H | C=C | C—C | H—H |
| 键能/kJ·mol－1 | 414.4 | 615.3 | 347.4 | 435.3 |
试计算该反应的反应热___________________________
(3)依据盖斯定律可以对某些难以通过实验直接测定的化学反应的焓变进行理论推算。试依据下列热化学方程式，计算反应2C(s)＋2H2(g)＋O2(g)=CH3COOH(l)的焓变ΔH＝________。
①CH3COOH(l)＋2O2(g)=2CO2(g)＋2H2O(l) ΔH1＝－870.3 kJ·mol－1
②C(s)＋O2(g)=CO2(g) ΔH2＝－393.5 kJ·mol－1
③H2(g)＋1/2O2(g)=H2O(l)
ΔH3＝－285.8 kJ·mol－1