题目内容
PM2.5（可入肺颗粒物）污染跟冬季燃煤密切相关，燃煤还同时排放大量的CO2、SO2和NOx（1）在一个密闭容器中，发生反应：C（s）+H2O（g）?CO（g）+H2（g） 则该反应正向反应是：
（2）最近有科学家提出构想：把空气吹入饱和碳酸钾溶液，然后再把CO2从溶液中提取出来，经化学反应后使之变为可再生燃料甲醇（CH3OH）．
①已知在常温常压下：2CH3OH（l）+3O2（g）═2CO2（g）+4H2O（g）△H=-1275.6kJ/mol
2CO（g）+O2（g）=2CO2（g）△H=-566.0kJ/mol
H2O（g）=H2O（1）△H=-44.0kJ/mol
则甲醇不完全燃烧生成一氧化碳和液态水的热化学方程式为
②以甲醇和氧气反应制成的燃料电池如图1所示，该电池工作过程中O2应从
（3）已知在一定条件下，NO与NO2存在下列反应：NO（g）+NO2（g）=N2O3（g），
△H＜0 若该反应在绝热、恒容的密闭体系中进行，图2示意图能说明tl时刻达到平衡状态的是
（4）在一个固定容积为5L的密闭容器中充入0.20molSO2和0．l0molO2，0.5分钟后达到平衡，测得容器中含SO30.18mol，则v（O2）=
（5）25℃时，将NH3溶于水得l00mL 0．lmol?L-的氨水，测得pH=11，则该条件下NH3?H2O的电离平衡常数约为
考点：化学平衡的影响因素,用盖斯定律进行有关反应热的计算,化学电源新型电池,化学平衡的计算,弱电解质在水溶液中的电离平衡
专题：化学反应中的能量变化,化学平衡专题,电离平衡与溶液的pH专题,电化学专题
分析：（1）C（s）+H2O（g）?CO（g）+H2（g） 则该反应为吸热反应；依据化学方程式和平衡常数概念书写平衡常数；减小密闭容器的容积，相当于增大压强，平衡向体积减小的方向移动，反应速率增大；
（2）①根据盖斯定律来分析；
②依据原电池图示可知氢离子移向电极为正极，氧气应从正极通入，结合酸性环境写出负极反应式；
（3）化学反应达到化学平衡状态时，正逆反应速率相等，且不等于0，各物质的浓度不再发生变化，由此衍生的一些物理量不发生变化，以此进行判断，得出正确结论；
（4）化学反应速率的定义求出氧气的速率；根据影响化学平衡的因素来判断平衡移动方向；
（5）根据氨水电离生成等量的铵根离子和氢氧根离子，求出平衡时各离子的浓度，在利用电离度、电离平衡常数的公式求解；
（2）①根据盖斯定律来分析；
②依据原电池图示可知氢离子移向电极为正极，氧气应从正极通入，结合酸性环境写出负极反应式；
（3）化学反应达到化学平衡状态时，正逆反应速率相等，且不等于0，各物质的浓度不再发生变化，由此衍生的一些物理量不发生变化，以此进行判断，得出正确结论；
（4）化学反应速率的定义求出氧气的速率；根据影响化学平衡的因素来判断平衡移动方向；
（5）根据氨水电离生成等量的铵根离子和氢氧根离子，求出平衡时各离子的浓度，在利用电离度、电离平衡常数的公式求解；
解答：
解：（1）C（s）+H2O（g）?CO（g）+H2（g） 则该反应为吸热反应；C（s）+H2O（g）?CO（g）+H2（g），反应的平衡常数K=
；减小密闭容器的容积，相当于增大压强，平衡向体积减小的方向移动，正逆反应速率都变大；
故答案为：吸热；
；逆；变大；
（2）①根据盖斯定律，将已知反应①-②-③×4得到CH3OH（l）+O2（g）=CO（g）+2H2O（l），所以该反应的△H=（-1275.6kJ/mol）-（-566.0kJ/mol）-（-44.0kJ/mol）×4=442.8kJ?mol-1，即CH3OH（l）+O2（g）=CO（g）+2H2O（l）△H=-442.8kJ?mol-1，
故答案为：CH3OH（l）+O2（g）=CO（g）+2H2O（l）△H=-442.8kJ?mol-1．
②依据原电池图示可知氢离子移向电极为正极，氧气应从正极通入，故从c口通入，负极上是CH3OH放电，由于是酸性环境，故负极反应为：CH3OH+H2O-6e-=CO2↑+6H+，故答案为：C，CH3OH+H2O-6e-=CO2↑+6H+；
（3）a．平衡时，正逆反应速率应相等，且保持不变，故a错误；
b．平衡时，化学平衡常数应保持不变，故b正确；
c．平衡时，各物质的物质的量应保持不变，故c错误；
d．平衡时，NO的百分含量保持不变，故d正确，
故答案为：bd；
（4）当生成0.18molSO3时，参加反应的氧气的物质的量为x，
2SO2+O2
2SO3
1 2
x 0.18mol
x=0.09mol
v（O2）=
=0.036mol．L-1?min-1；
继续通入0.20mol SO2和0.10mol O2，容器内压强增大，平衡向气体体积减小的方向移动，即向正反应方向移动，达平衡时SO2的转化率增大；
故答案为：0.036，增大；
（5）氨水溶液pH=11，则C（H+）═10-11 mol?L-1，C（0H-）═10-3mol?L-1，
NH3?H2O?NH4++OH-
起始（mol?L-1） 0.1 0 0
反应（mol?L-1） 10-3 10-3 10-3
平衡（mol?L-1） 0.1-10-3 10-3 10-3
所以NH3?H2O的电离平衡常数为Kb=
=1.0×10-5mol?L-1；
故答案为：1.0×10-5mol?L-1；
| c(CO)c(H2) |
| c(H2O) |
故答案为：吸热；
| c(CO)c(H2) |
| c(H2O) |
（2）①根据盖斯定律，将已知反应①-②-③×4得到CH3OH（l）+O2（g）=CO（g）+2H2O（l），所以该反应的△H=（-1275.6kJ/mol）-（-566.0kJ/mol）-（-44.0kJ/mol）×4=442.8kJ?mol-1，即CH3OH（l）+O2（g）=CO（g）+2H2O（l）△H=-442.8kJ?mol-1，
故答案为：CH3OH（l）+O2（g）=CO（g）+2H2O（l）△H=-442.8kJ?mol-1．
②依据原电池图示可知氢离子移向电极为正极，氧气应从正极通入，故从c口通入，负极上是CH3OH放电，由于是酸性环境，故负极反应为：CH3OH+H2O-6e-=CO2↑+6H+，故答案为：C，CH3OH+H2O-6e-=CO2↑+6H+；
（3）a．平衡时，正逆反应速率应相等，且保持不变，故a错误；
b．平衡时，化学平衡常数应保持不变，故b正确；
c．平衡时，各物质的物质的量应保持不变，故c错误；
d．平衡时，NO的百分含量保持不变，故d正确，
故答案为：bd；
（4）当生成0.18molSO3时，参加反应的氧气的物质的量为x，
2SO2+O2
| ||
| △ |
1 2
x 0.18mol
x=0.09mol
v（O2）=
| 0.09mol |
| 5L×0.5min |
继续通入0.20mol SO2和0.10mol O2，容器内压强增大，平衡向气体体积减小的方向移动，即向正反应方向移动，达平衡时SO2的转化率增大；
故答案为：0.036，增大；
（5）氨水溶液pH=11，则C（H+）═10-11 mol?L-1，C（0H-）═10-3mol?L-1，
NH3?H2O?NH4++OH-
起始（mol?L-1） 0.1 0 0
反应（mol?L-1） 10-3 10-3 10-3
平衡（mol?L-1） 0.1-10-3 10-3 10-3
所以NH3?H2O的电离平衡常数为Kb=
| 10 -3×10 -3 |
| 0.1-10 -3 |
故答案为：1.0×10-5mol?L-1；
点评：本题考查了热化学方程式和盖斯定律计算应用，原电池原理和电极反应书写，化学平衡状态判断，反应速率计算，注意弱电解质电离平衡常数的计算应用，掌握基础是关键，题目难度中等．
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