题目内容
运用化学反应原理研究碳、氮、硫等单质及其化合物的反应有重要意义；（l）甲醇是重要的可再生燃料．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（l）△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）利用催化氧化反应将转化为是工业上生产硫酸的关键步骤．
①一定条件下，将SO2与O2以体积比2：1置于一体积不变的密闭容器中发生上述反应，能说明该反应已达到平衡状态的是
a．体系的密度不发生变化
b．体系中硫元素的质量百分含量不再变化
c．SO2与SO3的体积比保持不变
d 容器内的气体分子总数不再变化
e．单位时问内转移4mol电子，同时消耗2molSO3
②T℃时，在1L密闭容器中充入0.6molSO3，图1表示SO3物质的量随时间的变化曲线．达到平衡时，用SO2 表示的化学反应速率为
（3）有人设想以N2和H2为反应物，以溶有A物质的稀盐酸为电解质溶液，可制造出既能提供电能，又能固氮的新型燃料电池，装置如图2所示．电池正极的电极反应式是
考点：物质的量或浓度随时间的变化曲线,用盖斯定律进行有关反应热的计算,化学平衡状态的判断,化学平衡的计算,电解原理
专题：化学平衡专题
分析：（1）根据盖斯定律，将已知反应
得到CH3OH（l）+O2（g）=CO（g）+2H2O（l）的热化学方程式；
（2）①反应达到平衡状态时，正逆反应速率相等，各物质的浓度不变，由此衍生的一些物理量也不变，以此判断；
②在容积为1L密闭容器中充入0.6molSO3，由图1平衡时SO3物质的量为0.2mol，
2SO2+O2?2SO3，
起始量（mol） 0 0 0.6
变化量（mol） 0.4 0.2 0.4
平衡量（mol） 0.4 0.2 0.2
转化率=
×100%；根据K=
计算；其他条件不变，在8min时压缩容器体积至0.5L，平衡向正反应方向移动，n（SO3）变大；
（3）电池中氢气失电子，在负极发生氧化反应，氮气得电子在正极发生还原反应，氨气与HCl反应生成氯化铵，则电解质溶液为氯化铵．
| ①-②+③×4 |
| 2 |
（2）①反应达到平衡状态时，正逆反应速率相等，各物质的浓度不变，由此衍生的一些物理量也不变，以此判断；
②在容积为1L密闭容器中充入0.6molSO3，由图1平衡时SO3物质的量为0.2mol，
2SO2+O2?2SO3，
起始量（mol） 0 0 0.6
变化量（mol） 0.4 0.2 0.4
平衡量（mol） 0.4 0.2 0.2
转化率=
| 消耗量 |
| 起始量 |
| c(SO 3) 2 |
| c(SO 2) 2c(O 2) |
（3）电池中氢气失电子，在负极发生氧化反应，氮气得电子在正极发生还原反应，氨气与HCl反应生成氯化铵，则电解质溶液为氯化铵．
解答：
解：（1）已知：①2CH3OH（l）+3O2（g）=2CO2（g）+4H2O（g）△H=-1275.6kJ/mol
②2CO（g）+O2（g）=2CO2（g）△H=-566.0kJ/mol
③H2O（g）=H2O（l）△H=-44.0kJ/mol
将
得到CH3OH（l）+O2（g）=CO（g）+2H2O（l）△H=[（-1275.6kJ/mol）-（-566.0kJ/mol）+（-44.0kJ/mol）×4]÷2=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）①a．气体质量不变，体系的密度不发生变化，不能说明反应达到平衡状态，故a错误；
b．气体质量不变，S元素质量不变，体系中硫元素的质量百分含量不再变化，不能说明反应达到平衡状态，故b错误；
c．SO2与SO3的体积比保持不变，可说明反应达到平衡状态，故c正确；
d 容器内的气体分子总数不再变化，说明各物质的浓度不变，说明反应达到平衡状态，故d正确；
e．任何状态下，单位时间内转移4mol 电子，同时消耗2mol SO3，不能说明反应达到平衡状态，故e错误．
故答案为：cd；
②在容积为1L密闭容器中充入0.6molSO3，由图1平衡时SO3物质的量为0.2mol，
2SO2+O2?2SO3，
起始量（mol） 0 0 0.6
变化量（mol） 0.4 0.2 0.4
平衡量（mol） 0.4 0.2 0.2
SO2 表示的化学反应速率为
=0.05mol?L-1?min-1，
SO3的转化率为=
×100%≈66.7%；
K=
=
=1.25；
其他条件不变，在8min时压缩容器体积至0.5L，平衡向正反应方向移动，n（SO3）变大，即为图象c，
故答案为：0.05mol?L-1?min-1；66.7%；1.25； c；
（3）该电池的本质反应是合成氨反应，电池中氢气失电子，在负极发生氧化反应，氮气得电子在正极发生还原反应，则正极反应式为N2+8H++6e-=2NH4+，消耗氢离子，所以电解质溶液的PH增大，氨气与HCl反应生成氯化铵，则电解质溶液为氯化铵溶液，
故答案为：N2+8H++6e-=2NH4+；增大；氯化铵．
②2CO（g）+O2（g）=2CO2（g）△H=-566.0kJ/mol
③H2O（g）=H2O（l）△H=-44.0kJ/mol
将
| ①-②+③×4 |
| 2 |
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）①a．气体质量不变，体系的密度不发生变化，不能说明反应达到平衡状态，故a错误；
b．气体质量不变，S元素质量不变，体系中硫元素的质量百分含量不再变化，不能说明反应达到平衡状态，故b错误；
c．SO2与SO3的体积比保持不变，可说明反应达到平衡状态，故c正确；
d 容器内的气体分子总数不再变化，说明各物质的浓度不变，说明反应达到平衡状态，故d正确；
e．任何状态下，单位时间内转移4mol 电子，同时消耗2mol SO3，不能说明反应达到平衡状态，故e错误．
故答案为：cd；
②在容积为1L密闭容器中充入0.6molSO3，由图1平衡时SO3物质的量为0.2mol，
2SO2+O2?2SO3，
起始量（mol） 0 0 0.6
变化量（mol） 0.4 0.2 0.4
平衡量（mol） 0.4 0.2 0.2
SO2 表示的化学反应速率为
| ||
| 8min |
SO3的转化率为=
| 0.4 |
| 0.6 |
K=
| c(SO 3) 2 |
| c(SO 2) 2c(O 2) |
| 0.2 2 |
| 0.4 2×0.2 |
其他条件不变，在8min时压缩容器体积至0.5L，平衡向正反应方向移动，n（SO3）变大，即为图象c，
故答案为：0.05mol?L-1?min-1；66.7%；1.25； c；
（3）该电池的本质反应是合成氨反应，电池中氢气失电子，在负极发生氧化反应，氮气得电子在正极发生还原反应，则正极反应式为N2+8H++6e-=2NH4+，消耗氢离子，所以电解质溶液的PH增大，氨气与HCl反应生成氯化铵，则电解质溶液为氯化铵溶液，
故答案为：N2+8H++6e-=2NH4+；增大；氯化铵．
点评：本题考查较为综合，为高考常见题型，侧重于化学平衡的有关知识、电化学的有关知识的考查，注意外界条件对化学平衡的影响以及有关化学计算，试题较灵活，综合性强，难度较大．
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