题目内容
【题目】研究反应过程的热量变化对于生产生活有重要意义。
Ⅰ.甲醇是重要的化工原料。利用合成气(主要成分为CO、CO2和H2)在一定条件下合成甲醇。请按要求回答下列问题：
(1)反应CO2(g)＋3H2(g) 
CH3OH(g)＋H2O(g)在使用和未使用催化剂时，反应过程和能量的对应关系如图所示。下列说法正确的是___(填字母代号)。
A．该可逆反应的正反应为吸热反应
B．断裂反应物中的化学键所吸收的总能量小于形成生成物中的化学键所释放的总能量
C．曲线b是使用了催化剂对应的曲线，且加入催化剂后，反应热变小
(2)CO、CO2和H2在合成过程中发生的主要反应如下：
①CO(g)＋2H2(g) CH3OH(g) ΔH1＝－99 kJ·mol－1
②CO2(g)＋3H2(g) CH3OH(g)＋H2O(g) ΔH2＝－58 kJ·mol－1
③CO2(g)＋H2(g) CO(g)＋H2O(g) ΔH3
则ΔH3＝____。
(3)直接甲醇燃料电池(简称DMFC)由于其结构简单、能量转化率高、对环境无污染，可作为常规能源的替代品而越来越受到关注。DMFC的工作原理如图所示：
则通入a气体的电极是电池的____(填“正”或“负”)极，其电极反应式为___。
Ⅱ.已知单质硫在通常条件下以S8(斜方硫)的形式存在，而在蒸气状态下，有S2、S4、S6及S8等多种同素异形体，其中S4、S6和S8具有相似的结构特点，其结构如图所示：
(1)在一定温度下，测得硫蒸气的平均摩尔质量为80 g·mol－1，则该蒸气中S2的体积分数不小于_____。
(2)若已知硫氧键的键能为d kJ·mol－1，氧氧键的键能为e kJ·mol－1，S(s)＋O2(g)===SO2(g)ΔH＝－a kJ·mol－1，则S8中硫硫键的键能为_____。
【答案】B 41 kJ·mol－1 负 CH3OH－6e－＋H2O===CO2↑＋6H＋ 75% (2d－a－e) kJ·mol－1
【解析】
I．(1) A．该可逆反应的反应物的总能量大于生成物的总能量，则正反应为放热反应，A错误；
B．根据图像可知，断裂反应物中的化学键所吸收的总能量(E1)小于形成生成物中的化学键所释放的总能量(E2)，B正确；
C．曲线b降低了反应的活化能是使用了催化剂对应的曲线，且加入催化剂后，反应热不变，C错误；
答案为B；
(2)根据盖斯定律，②-①可得CO2(g)＋H2(g) 
CO(g)＋H2O(g)，ΔH3=-58+99=+41 kJ·mol－1；
(3)根据图像，电子转移出的一极为负极，则a为甲醇；甲醇与水反应，失电子生成二氧化碳和氢离子，电极反应式为CH3OH－6e－＋H2O==CO2↑＋6H＋；
II．(1) 当S2、S4时，S2分子的体积分数最小，设S2物质的量为X，S4物质的量为Y，
=80；得到X：Y=3：1，相同条件下气体物质的量之比等于体积之比物得到，该蒸气中S2分子的体积分数不小于75%；
(2)化学反应中，旧键的断裂吸热，新键的形成放热，则ΔH＝S-S+e-2d，S8中硫硫键的键能=(2d－a－e) kJ·mol－1。
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【题目】汽车发动机中生成 NO 的反应为：N2(g) + O2(g)
2NO(g)，t℃时，K= 0.09。在 t℃下甲、乙、丙三个恒容密闭容器中，投入 N2(g)和 O2(g)模拟反应，起始浓度如下表所示。
起始浓度 | 甲 | 乙 | 丙 |
c(N2)/mol·L-1 | 0.46 | 0.46 | 0.92 |
c(O2)/mol·L-1 | 0.46 | 0.23 | 0.92 |
下列判断不正确的是
A.起始时，反应速率：丙＞甲＞乙B.平衡时，N2 的转化率：甲＞乙
C.平衡时，c(NO)：甲＝丙＞乙D.平衡时，甲中 c(N2)= 0.4mol·L-1