题目内容
(共10分)
（1）在化学反应中，只有极少数能量比平均能量高得多的反应物分子发生碰撞时才可能发生化学反应，这些分子被称为活化分子。使普通分子变成活化分子所需提供的最低限度的能量叫活化能，其单位通常用kJ·mol-1表示。请认真观察下图，然后回答问题。
①图中所示反应是 (填“吸热”或“放热”)反应，该反应 (填“需要”、“不需要”或“不一定”)加热，该反应的△H = (用含E1、E2的代数式表示）。
②对于同一反应，图中虚线（Ⅱ）与实线（Ⅰ）相比，活化能大大降低，活化分子百分数增多，反应速率加快，你认为最可能的原因是____________________________________。
（2）把煤作为燃料可通过下列两种途径：
途径Ⅰ ①C(s)＋O2(g) === CO2(g) ΔH1<0
途径Ⅱ 先制水煤气：②C(s)＋H2O(g) === CO(g)＋H2(g) ΔH2>0
再燃烧水煤气：
③2CO(g)＋O2(g) === 2CO2(g) ΔH3<0 ④2H2(g)＋O2(g) === 2H2O(g) ΔH4<0
请回答下列问题：
①判断两种途径放热：途径Ⅰ放出的热量________途径Ⅱ放出的热量(填“大于”、“等于”或“小于”)。
②ΔH1、ΔH2、ΔH3、ΔH4的数学关系是_________________________________。
③由于制取水煤气的反应里，反应物具有的总能量________(填“大于”“等于”或“小于”)生成物具有的总能量，那么在化学反应时，反应物就需要________能量才能转化为生成物，因此其反应条件为________。
(3)已知：Fe2O3(s)＋3CO(g) === 2Fe(s)＋3CO2(g) ΔH1＝－25 kJ·mol－1 ①
3Fe2O3(s)＋CO(g) === 2Fe3O4(s)＋CO2(g) ΔH2＝－47 kJ·mol－1 ②
Fe3O4(s)＋CO(g) === 3FeO(s)＋CO2(g) ΔH3＝＋19 kJ·mol－1 ③
请写出CO还原FeO的热化学方程式：______________________________________。
（1）①放热； 不一定； - (E1 - E2) kJ·mol-1 ② 使用了催化剂。
（2）①等于 ②ΔH1＝ΔH2＋1/2 (ΔH3＋ΔH4) ③小于 吸收 高温
(3)FeO(s)＋CO(g)= == Fe(s)＋CO2(g) ΔH＝－11 kJ·mol－1
【解析】（1）①由图可知，反应物的总能量高于生成物的总能量，所以为放热反应，反应的△H = — (E1 - E2) kJ·mol-1，至于是否需要加热，不可而知；
② 使用了催化剂，可使活化能大大降低，活化分子百分数增多，反应速率加快
（2）本题可用盖斯定律进行解释。途径I可看作是途径II的总反应，即①=②+（③+④）/2；
（3）同样依据盖斯定律：（①×3－②－③×2）/6可得到：FeO(s)＋CO(g)==Fe(s)＋CO2(g) ΔH ＝－11 kJ·mol－1
（共10分）
（1）已知可逆反应：M(g)＋N(g)
P(g)＋Q(g)；△H＞0，请回答下列问题：
①若要增大M的转化率，在其它条件不变的情况下可以采取的措施为_______________。
| A．加入一定量M | B．加入一定量N |
| C．反应温度升高 | D．缩小容器体积 |
②在某温度下，反应物的起始浓度分别为：c(M)=" 1" mol·L－1，c(N)="2.4" mol·L－1，达到平衡后，M的转化率为60％，此时N的转化率为_______________。此反应的化学平衡常数K＝_______________。
③若反应温度不变，反应物的起始浓度分别为：c(M)=" 4" mol·L－1，c(N)="a" mol·L－1；达到平衡后，c(P)="2" mol·L－1，a=_______________mol·L－1。
（2）随着科学技术的进步，人们研制出了多种类型的甲醇质子交换膜燃料电池，以满足不同的需求。
下图是某笔记本电脑用甲醇质子交换膜燃料电池的结构示意图。甲醇在催化剂作用下提供质子和电子（电子转移的方向如下图所示），电子经外电路、质子经内电路到达另一极与氧气反应，电池总反应为：2CH3OH＋3O2===2CO2＋4H2O。则c电极是 （填“正极”或“负极”），c电极上发生的电极反应式为_____________________________________________。
