题目内容
（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。______________________________________________________。
（I）（1）太阳 1分，化学 (1分)。 （2）△H1＝－△H2 (1分)
（3）2N2(g)+6H2O(g)
4NH3(g)+3O2(g) △H＝+1189kJ/mol
(4分)
（Ⅱ）（4）0.002md/(L·min) (2分)
（5）t1—t2说明Mn2+作催化剂；t2—t3：反应物浓度降低 (4分)
解析试题分析：（I）（1）根据转化示意图可知，过程I是利用太阳能将氮气、水和CO2等转化为氢气、氧气、氨气、甲醇和甲烷等，因此能量转化是太阳能转化为化学能。
（2）过程Ⅱ是在一定条件下氢气、氧气、氨气、甲醇和甲烷等又重新转化为CO2、水和氮气等，所以根据能量守恒可知△H1＝－△H2。
（3）根据原子守恒可知，氮气与水反应生成氨气的同时还有氧气生成，反应的化学方程式为2N2+6H2O 4NH3(g)+3O2。由于反应热等于断键吸收的能量与形成化学键所放出的能量的差值，则该反应的反应热△H＝2×942kJ/mol＋6×2×460kJ/mol－4×3×393kJ/mol－3×499kJ/mol＝＋1189kJ/mol，即热化学方程式为2N2(g)+6H2O(g) 4NH3(g)+3O2(g) △H＝+1189kJ/mol。
（Ⅱ）（4）5分钟后测得Mn2+的浓度为0.004mol/L ，则根据方程式可知消耗草酸的物质的量浓度是0.004mol/L× ＝0.01mol/L，所以反应速率υ(H2C2O4)＝0.01mol/L ÷5min＝0.002md/(L·min)。
（5）由于影响反应速率的因素一般有温度、浓度和催化剂等，体系温度不变，所以影响反应速率的因素可以从浓度和催化剂的角度分析。t1—t2反应速率升高，说明Mn2+作催化剂，加快了反应速率；而t2—t3后反应速率又降低，这说明反应物浓度降低导致反应速率降低。
考点：考查反应热与能量变化、热化学方程式书写以及反应速率计算和外界条件对反应速率的影响
（1）合成氨工业中氢气可由天然气和水反应制备，其主要反应为：
CH4(g)+ 2H2O(g) 
CO2(g)+4H2(g)
反应过程中能量变化如图所示，
则该反应为 反应（填“吸热”或“放热”）
若已知，破坏1mol化学键需要吸收的热量如下表所示：
| 化学键 | C—H | O—H | C=O | H—H |
| 吸收热量（kJ/mol） | a | b | c | d |
（2）某温度下，10L密闭容器中充入2mol CH4和3mol H2O(g)，发生
CH4(g)+ 2H2O(g)
CO2(g)+4H2 (g)反应， 反应进行到4s时CO2的浓度为0.08mol/L，再过一段时间反应达平衡，平衡时容器的压强是起始时的1.4倍。则 ① 前4s以H2O(g)浓度变化表示的平均反应速率为多少？②4s时，混合气体中H2的体积分数为多少？③ 平衡时，CH4的浓度是多少？
（要求：写出计算过程）
CH3OH(g) △Hl= －91kJ·mol－l
则反应 3CO(g) +3H2(g) CH3OCH3(g) +CO2(g) △H= .
（14分）2013年10月我市因台风菲特遭受到重大损失，市疾控中心紧急采购消毒药品，以满足灾后需要。复方过氧化氢消毒剂具有高效、环保、无刺激无残留，其主要成分H2O2是一种无色粘稠液体，请回答下列问题：
⑴火箭发射常以液态肼（N2H4）为燃料，液态H2O2为助燃剂。已知：
N2H4（1）+O2（g）=N2（g）+2H2O（g） △H="-" 534 kJ·mol－1 ①
H2O2（1）=H2O（1）+1/2O2（g） △H="-" 98．64 kJ·mol－1 ②
H2O（1）=H2O（g） △H=+44kJ·mol－l ③
则反应N2H4（1）+2H2O2（1）=N2（g）+4H2O（g）的△H= ，
⑵据报道，以硼氢化合物NaBH4(B元素的化合价为＋3价)和H2O2作 原料的燃 料电池，负极材料采用Pt/C，正极材料采用MnO2，可用作空军通信卫星电，其工作原理如图所示。
则该电池的正极反应____ ___
⑶H2O2是一种不稳定易分解的物质。右图是H2O2在没有催化剂时反应进程与能量变化图，请在图上画出使用催化剂加快分解速率时能量与进程图 。
⑷某化学兴趣小组欲测定H2O2的分解速率，取溶液0.5L进行分析，数据如表格所示：
| t（S） | 0 | 2 | 4 | 6 | 8 | 10 |
| n(H2O2) (moL) | 0.8 | 0.7 | 0.62 | 0.55 | 0.27 | 0.03 |
⑸H2O2还是一种药物化学分析的氧化剂，能用于药物的分析。
①此检验过程中加过量H2O2反应的离子方程式为______________。
②从红褐色的悬浊液到最后的称量，其过程中所需的基本操作有___________（按操作的顺序填写）。
A．过滤 B．洗涤 C．萃取 D．分液 E．冷却 F．灼烧
③最后称量红棕色固体的质量为0．8960g，那么该药片中硫酸亚铁的质量分数为
_________（小数点后面保留一位有效数字）。
请参考题中图表，已知E1＝134 kJ·mol－1、E2＝368 kJ·mol－1，根据要求回答问题：
(1)图Ⅰ是1 mol NO2(g)和1 mol CO(g)反应生成CO2和NO过程中的能量变化示意图，若在反应体系中加入催化剂，反应速率增大，E1的变化是 (填“增大”、“减小”或“不变”，下同)，ΔH的变化是 。请写出NO2和CO反应的热化学方程式： 。
(2)甲醇质子交换膜燃料电池中将甲醇蒸汽转化为氢气的两种反应的热化学方程式如下：
①CH3OH(g)＋H2O(g)===CO2(g)＋3H2(g) ΔH＝＋49.0 kJ·mol－1
②CH3OH(g)＋O2(g)===CO2(g)＋2H2(g) ΔH＝－192.9 kJ·mol－1
又知③H2O(g)===H2O(l) ΔH＝－44 kJ·mol－1，则甲醇蒸汽燃烧为液态水的热化学方程式为 。
(3)如表所示是部分化学键的键能参数：
| 化学键 | P—P | P—O | O===O | P===O |
| 键能/kJ·mol－1 | a | b | c | x |
已知白磷的燃烧热为d kJ·mol－1，白磷及其完全燃烧的产物的结构如图Ⅱ所示，则表中x＝ kJ·mol－1(用含a、b、c、d的代表数式表示)。
Fe3＋＋3H2O的平衡常数K＝ 。