题目内容
【题目】为解决能源短缺问题，工业生产中应合理利用化学能。
（1）25℃，1.01×105Pa时，实验测得，4g氢气在O2中完全燃烧生成液态水，放出572kJ的热量，则表示H2的燃烧热的热化学方程式为________________________________。
（2）下图是某笔记本电脑使用的甲醇燃料电池的结构示意图。放电时甲醇应从_________处通入（填“a”或“b”），电池内部H+向_________（填“左”或“右”）移动。写出电池负极的电极反应式_________________________________。
（3）从化学键的角度分析，化学反应的过程就是反应物的化学键的破坏和生成物的化学键的形成过程。
化学键 | H-H | N-H | N≡N |
键能/ kJ·mol-1 | 436 | a | 945 |
已知：N2(g)+3H2(g)=2NH3(g) △H=-93 kJ·mol-1。试根据表中所列键能数据计算a的数值__________。
（4）已知：C（s，石墨）+O2(g)=CO2(g) △H1=-393.5 kJ·mol-1 ①
2H2(g)+O2(g)=2H2O(1) △H2=-571.6 kJ·mol-1 ②
2C2H2(g)+5O2(g)=4CO2(g)+2H2O(1) △H3=-2599 kJ·mol-1 ③
根据盖斯定律，计算反应2C（s，石墨）+H2(g)=C2H2(g)的△H=_______________。
【答案】 H2(g)+
O2(g)=H2O(1) △H=-286kJ/mol a 右 CH3OH+H2O-6e-=CO2+6H+ 391 +226.7kJ·mol-1
【解析】(1)燃烧热是1mol可燃物完全燃烧生成稳定氧化物放出的热量，根据n=
计算1mol氢气完全燃烧放出的热量，结合热化学方程式的书写方法写出热化学方程式；(2)根据电子流向可知a为负极，负极发生氧化反应，b为正极发生还原反应，溶液中阳离子移向正极；(3)根据反应热等于反应物的总键能-生成物的总键能求算；(4)利用盖斯定律分析解答。
(1)4g氢气即2mol在O2中完全燃烧生成液态水，放出572kJ的热量，则1mol氢气在氧气中燃烧生成液态水，放出286kJ的热量，则表示H2的燃烧热的热化学方程式为：H2(g)+O2(g)═H2O(l)△H=-286kJ/mol，故答案为：H2(g)+ O2(g)═H2O(l)△H=-286kJ/mol；
(2)原电池中电子从负极经外电路流向正极，根据电子流向可知a电极为负极，甲醇在负极上发生氧化反应，电极反应式为CH3OH+H2O-6e-═CO2+6H+，b为正极，氧气得电子发生还原反应，电极反应式为3O2+12e-+12H+═6H2O，氢离子移向正极右侧，故答案为：a；右；CH3OH+H2O-6e-═CO2+6H+；
(3)N2(g)+3H2(g)2NH3(g)△H=945kJmol-1+436kJmol-1×3-akJmol-1×6=-93kJmol-1，a=391 kJmol-1，故答案为：391；
(4)①C(s，石墨)+O2(g)═CO2(g)△H=-393.5kJmol-1，②2H2(g)+O2(g)═2H2O(l)△H=-571.6kJmol-1，③2C2H2(g)+5O2(g)═4CO2(g)+2H2O(l)△H=-2599kJmol-1，利用盖斯定律将①×2+②×-③×可得：2C(s，石墨)+H2(g)=C2H2(g)△H=(-393.5kJ/mol)×2+×(-571.6kJ/mol)- ×(-2599 kJ/mol)=+226.7kJmol-1，故答案为：+226.7kJmol-1。
【题目】（一）以四甲基氯化铵[(CH3)4NCl]水溶液为原料，通过电解法可以制备四甲基氢氧化铵[(CH3)4NOH]，装置如图所示。
（1）收集到(CH3)4NOH的区域是________(填a、b、c或d)。
（2）写出电池总反应_____________。
（二）乙酸乙酯一般通过乙酸和乙醇酯化合成：CH3COOH(l)+C2H5OH(l) 
CH3COOC2H5(l)+H2O(l) ΔH=－2.7kJ·mol－1
已知纯物质和相关恒沸混合物的常压沸点如下表：
纯物质 | 沸点/℃ | 恒沸混合物（质量分数） | 沸点/℃ |
乙醇 | 78.3 | 乙酸乙酯(0.92)+水(0.08) | 70.4 |
乙酸 | 117.9 | 乙酸乙酯(0.69)+乙醇(0.31) | 71.8 |
乙酸乙酯 | 77.1 | 乙酸乙酯(0.83)+乙醇(0.08) +水(0.09) | 70.2 |
请完成：
（1）关于该反应，下列说法不合理的是_____________。
A．反应体系中硫酸有催化作用
B．因为化学方程式前后物质的化学计量数之和相等，所以反应的ΔS等于零
C．因为反应的△H 接近于零，所以温度变化对平衡转化率的影响大
D．因为反应前后都是液态物质，所以压强变化对化学平衡的影响可忽略不计
（2）一定温度下该反应的平衡常数K=4.0。若按化学方程式中乙酸和乙醇的化学计量数比例投料，则乙酸乙酯的平衡产率y =_________；若乙酸和乙醇的物质的量之比为n : 1，相应平衡体系中乙酸乙酯的物质的量分数为x，请在图中绘制x随n变化的示意图(计算时不计副反应)________。
（3）工业上多采用乙酸过量的方法，将合成塔中乙酸、乙醇和硫酸混合液加热至110℃左右发生酯化反应并回流，直到塔顶温度达到70～71℃，开始从塔顶出料。控制乙酸过量的作用有___________________。
（4）近年，科学家研究了乙醇催化合成乙酸乙酯的新方法：2C2H5OH(g) 
CH3COOC2H5(g)+2H2(g)
在常压下反应，冷凝收集，测得常温下液体收集物中主要产物的质量分数如图所示。关于该方法，下列推测合理的是_____。
A．反应温度不宜超过300℃
B．增大体系压强，有利于提高乙醇平衡转化率
C．在催化剂作用下，乙醛是反应历程中的中间产物
D．提高催化剂的活性和选择性，减少乙醚、乙烯等副产物是工艺的关键
【题目】按要求书写
(1)氨气的电子式：_________，乙炔的结构简式：___________；
(2)工业上利用乙烯催化水化法制取乙醇，化学反应方程式：________反应类型：____________
(3)苯与浓硝酸在50~60℃下发生硝化反应：________反应类型：_____________；
(4)已知键能如下：
化学键 | H—H | N—N | N—H | N≡N |
键能kJ/mol | 432 | 247 | 389 | 942 |
写出N2和H2合成NH3的热化学方程式：_____________。
