题目内容
【题目】按要求回答下列问题：
(1)在25℃、101Kpa下，1gCH3OH(l)燃烧生成CO2(g)和H2O(l)时放热22.68kJ。则CH3OH燃烧的热化学方程式为__________________。
(2)若以(1)中反应原理设计成甲醇燃料电池，电解质溶液为20%~30%的 KOH溶液，则该燃料电池的负极电极反应式为___________________。
(3)惰性电极电解400mL2mol/LCuSO4溶液，一段时间阴极增重1.28g (该极无气体放出)，电解后溶液体积不变，则溶液的pH 为_____，阳极可收集标况下气体____mL。写出电解的离子方程式：_____
(4)某温度下，反应2NH3(g)
N2(g)+3H2(g)于恒容密闭容器中达到平衡状态。(填“正向”、“逆向”或“不”)。若某时刻向该容器内通入一定量氨气，则化学平衡________移动。若某时刻容器内所有物质的浓度均增加为原来的2倍，则化学平衡________移动。
【答案】2CH3OH(1)+3O2(g)=2CO2(g)+4H2O(1) ΔH=-1451.52kJ/mol CH3OH-6e-+8OH-= CO32-+6H2O 1 224 2Cu2++2H2O=2Cu+O2+4H+ 正向 逆向
【解析】
(1) 1gCH3OH(l)即
mol，燃烧生成CO2(g)和H2O(l)时放热22.68kJ，则1mol甲醇完全燃烧释放的热量为22.68kJ×32=725.76kJ；
(2) 燃料电池的负极电极失电子与溶液中的氢氧根离子反应生成碳酸根离子和水；
(3)惰性电极电解CuSO4溶液时，阴极铜离子得电子生成单质Cu，阳极生成氢离子和氧气；
(4)根据勒夏特列原理判断。
(1) 1gCH3OH(l)即mol，燃烧生成CO2(g)和H2O(l)时放热22.68kJ，则1mol甲醇完全燃烧释放的热量为22.68kJ×32=725.76kJ，燃烧热的方程式为CH3OH(l)+
O2(g)= CO2(g) + 2H2O(1) ΔH=-725.76kJ/mol；
(2) 燃料电池的负极电极失电子与溶液中的氢氧根离子反应生成碳酸根离子和水，电极反应式为CH3OH-6e-+8OH-= CO32-+6H2O；
(3)惰性电极电解CuSO4溶液时，阴极铜离子得电子生成单质Cu，增重1.28g ，即0.02mol，转移0.04mol电子，则阳极生成0.04mol氢离子和0.01mol的氧气，则c(H+)=
=0.1mol/L，即pH=1；0.01mol氧气，标况下的体积为224mL；电极反应的总离子方程式为2Cu2++2H2O=2Cu+O2+4H+；
(4) 反应达到平衡状态后，再通入一定量氨气，氨气的浓度增大，平衡向氨气减小的方向移动，即正向移动；某时刻容器内所有物质的浓度均增加为原来的2倍，相当于增大压强，减小体积为原来的
，则平衡向气体分子数减小的方向移动，即逆向移动。
【题目】某小组同学对FeCl3与KI的反应进行探究。
（初步探究）室温下进行下表所列实验。
序号 | 操作 | 现象 |
实验Ⅰ | 取5 mL 0.1 mol·L-1 KI溶液，滴加0.1 mol·L-1FeCl3溶液5～6滴(混合溶液pH=5) | 溶液变为棕黄色 |
实验Ⅱ | 取2 mL实验Ⅰ反应后的溶液，滴加2滴0.1 mol·L-1 KSCN溶液 | 溶液呈红色 |
（1）证明实验Ⅰ中有I2生成，加入的试剂为 __________。
（2）写出实验Ⅰ反应的离子方程式：_________________。
（3）结合上述实验现象可以证明Fe3+与I-发生可逆反应，原因是_____________________。
（深入探究）20 min后继续观察实验现象：实验Ⅰ溶液棕黄色变深；实验Ⅱ溶液红色变浅。
（4）已知在酸性较强的条件下，I-可被空气氧化为I2，故甲同学提出假设：该反应条件下空气将I-氧化为I2，使实验Ⅰ中溶液棕黄色变深。甲同学设计实验：________，20 min内溶液不变蓝，证明该假设不成立，导致溶液不变蓝的因素可能是_____________(写出两条)。
（5）乙同学查阅资料可知：FeCl3与KI的反应体系中还存在I- + I2
I3-，I3-呈棕褐色。依据资料从平衡移动原理解释实验Ⅱ中20 min后溶液红色变浅的原因：____________。
（6）丙同学针对20 min后的实验现象继续提出假设：FeCl3与KI的反应、I-与I2的反应达到平衡需要一段时间，有可能20 min之前并未达到平衡。为验证该假设，丙同学用4支试管进行实验，得到了颜色由浅到深的四个红色溶液体系，具体实验方案为__________________。
