Question

【題目】I．甲醇是一種重要化工原料，又是一種可再生能源，具有開發和應用的廣闊前景。

（1）已知：CH3OH(g)=HCHO(g)+H2(g) △H=+84 kJ/mol 2H2(g)+O2(g)=2H2O(g) △H=-484 kJ/mol。工業上常以甲醇為原料制取甲醛，請寫出 CH3OH (g)與O2 (g)反應生成HCHO(g)和H2O(g)的熱化學方程式：_______________________。

（2）由甲醇、氧氣和NaOH溶液構成的新型手機電池，可使手機連續使用一個月才充一次電。該電池負極的電極反應式為________________。

Ⅱ．在2L密閉容器中，800℃時反應2NO(g)+O2 (g)2NO2 (g)體系中，n(NO)隨時間的變化如表：

時間/s	0	1	2	3	4	5
n(NO)/mol	0.020	0.010	0.008	0.007	0.007	0.007

（1）如圖所示，表示NO2變化曲線的是_______，用O2表示從0～2 s內該反應的平均速率v=_______。

（2）能說明該反應已達到平衡狀態的是_______（填序號）。

a．v(NO2) =2V(O2) b．容器內壓強保持不變

c．體系顏色不再改變 d．容器內密度保持不變

Answer 1

【答案】 2CH3OH(g)+O2(g)=2HCHO(g)+2H2O(g) ΔH=-316 kJ·mol-1 CH3OH-6e-+8OH- = 6H2O b 1.25×10-3mol·(L·s)－1 bc

【解析】I．（1）已知①CH3OH(g)=HCHO(g)+H2(g) △H=+84 kJ/mol ；②2H2(g)+O2(g)=2H2O(g) △H=-484 kJ/mol。由①②得2CH3OH(g)+O2(g)=2HCHO(g)+2H2O(g)，ΔH=（+84 kJ/mol）+（-484 kJ/mol）= -316 kJ·mol-1。所以 CH3OH (g)與O2 (g)反應生成HCHO(g)和H2O(g)的熱化學方程式為2CH3OH(g)+O2(g)=2HCHO(g)+2H2O(g) ΔH=-316 kJ·mol-1。

（2）由甲醇、氧氣和NaOH溶液構成的新型手機電池，電極反應為2CH3OH+3O2+4OH- = 2 CO32-+6H2O，正極的反應式為3O2+6 H2O +12e- =12OH-。該電池負極的電極反應式為CH3OH-6e-+8OH- = 6H2O。

Ⅱ．由表中數據可知，反應從正反應開始發生，NO的物質的量逐漸減小，到第3s達到平衡，NO的變化量為0.013mol，所以NO2的變化量也是0.013mol，NO2的平衡濃度是0.0065mol/L。

（1）表示NO2變化曲線的是b，用O2表示從0～2 s內該反應的平均速率v(O2)= v(NO)= 1.25×10-3mol·(L·s)－1 。

（2）a．v(NO2) =2V(O2)，不能說明正反應速率和逆反應速率相等；b．該反應是一個氣體分子數減少的反應，所以容器內壓強是一個變量，當容器內壓強保持不變時反應達到平衡；c．反應混合物中只有二氧化氮是有色氣體，當二氧化氮的濃度不再變化時，體系顏色就不再改變，反應達到平衡；d．在反應過程中氣體的質量和體積都保持不變，所以容器內密度保持不變，無法判斷反應是否達到平衡。綜上所述，能說明該反應已達到平衡狀態的是bc。