随着化石能源的减少，新能源的开发利用日益迫切．
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（1）Bunsen热化学循环制氢工艺由下列三个反应组成：
SO2（g）+I2（g）+2H2O（g）=2HI （g）+H2SO4（l）△H=a kJ•mol-1
2H2SO4（l）=2H2O（g）+2SO2（g）+O2（g）△H=b kJ•mol-1
2HI（g）=H2（g）+I2（g）△H=c kJ•mol-1
则：2H2O（g）=2H2（g）+O2（g）△H=______kJ•mol-1
（2）甲醇制氢有以下三个反应：
CH3OH（g）=CO（g）+2H2（g）△H=+90.8kJ•mol-1 Ⅰ
CO（g）+H2O（g）=CO2（g）+H2（g）△H=-43.5kJ•mol-1 Ⅱ
CH3OH（g）+[1/2]O2（g）=CO2（g）+2H2（g）△H=-192.0kJ•mol-1 Ⅲ
①当CH3OH（g）、O2（g）、H2O（g）总进料量为1mol时，且n（CH3OH）：n（H2O）：n（O2）=0.57：0.28：0.15，在0.1MPa、473～673K温度范围内，各组分的平衡组成随温度变化的关系曲线见图．（图中Yi表示各气体的体积分数，氧气的平衡浓度接近0，图中未标出）．下列说法正确的是______．
A．在0.1MPa、473～673K温度范围内，甲醇有很高的转化率
B．温度升高有利于氢气的制备
C．寻找在较低温度下的催化剂在本制氢工艺中至关重要
②已知反应Ⅱ在T1℃时K=1，向恒容的密闭容器中同时充入1.0mol CO、3.0molH2O，达到平衡时CO的转化率为______．在反应达到平衡后再向其中加入1.0mol CO、1.0mol H2O、1.0mol CO2和1.0mol H2，此时该反应的v正______v逆（填“＞”、“＜”或“=”）．
（3）一种以甲醇作燃料的电池示意图见图．写出该电池放电时负极的电极反应式：______．
（4）LiBH4有很高的燃烧热，可做火箭的燃料，写出其燃烧反应的化学方程式：
（1）Bunsen热化学循环制氢工艺由下列三个反应组成：
SO2（g）+I2（g）+2H2O（g）=2HI （g）+H2SO4（l）△H=a kJ•mol-1
2H2SO4（l）=2H2O（g）+2SO2（g）+O2（g）△H=b kJ•mol-1
2HI（g）=H2（g）+I2（g）△H=c kJ•mol-1
则：2H2O（g）=2H2（g）+O2（g）△H=______kJ•mol-1
（2）甲醇制氢有以下三个反应：
CH3OH（g）=CO（g）+2H2（g）△H=+90.8kJ•mol-1 Ⅰ
CO（g）+H2O（g）=CO2（g）+H2（g）△H=-43.5kJ•mol-1 Ⅱ
CH3OH（g）+[1/2]O2（g）=CO2（g）+2H2（g）△H=-192.0kJ•mol-1 Ⅲ
①当CH3OH（g）、O2（g）、H2O（g）总进料量为1mol时，且n（CH3OH）：n（H2O）：n（O2）=0.57：0.28：0.15，在0.1MPa、473～673K温度范围内，各组分的平衡组成随温度变化的关系曲线见图．（图中Yi表示各气体的体积分数，氧气的平衡浓度接近0，图中未标出）．下列说法正确的是______．
A．在0.1MPa、473～673K温度范围内，甲醇有很高的转化率
B．温度升高有利于氢气的制备
C．寻找在较低温度下的催化剂在本制氢工艺中至关重要
②已知反应Ⅱ在T1℃时K=1，向恒容的密闭容器中同时充入1.0mol CO、3.0molH2O，达到平衡时CO的转化率为______．在反应达到平衡后再向其中加入1.0mol CO、1.0mol H2O、1.0mol CO2和1.0mol H2，此时该反应的v正______v逆（填“＞”、“＜”或“=”）．
（3）一种以甲醇作燃料的电池示意图见图．写出该电池放电时负极的电极反应式：______．
（4）LiBH4有很高的燃烧热，可做火箭的燃料，写出其燃烧反应的化学方程式：
2LiBH4+4O2
Li2O+B2O3+4H2O
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2LiBH4+4O2
Li2O+B2O3+4H2O
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赞 mingyisun 幼苗
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解题思路：（1）依据热化学方程式和盖斯定律计算得到；
（2）①A、依据图象分析甲醇体积分数很小，说明转化率高；
B、生成氢气的反应Ⅱ、Ⅲ都是放热反应，升温反应逆向进行，氢气量减小；
C、低温有利于氢气生成，但反应速率小，寻找催化剂可以提高反应速率；
②反应ⅡCO（g）+H2O（g）=CO2（g）+H2（g）△H=-43.5kJ•mol-1 ，依据平衡三段式列式计算转化率，依据浓度商和平衡常数比较判断反应进行的方向；
（3）燃料电池中燃料在负极失电子发生氧化反应，电解质是熔融金属氧化物，甲醇失电子生成二氧化碳；
（4）燃料燃烧生成氧化物和水，依据原子守恒配平写出．
（2）①A、依据图象分析甲醇体积分数很小，说明转化率高；
B、生成氢气的反应Ⅱ、Ⅲ都是放热反应，升温反应逆向进行，氢气量减小；
C、低温有利于氢气生成，但反应速率小，寻找催化剂可以提高反应速率；
②反应ⅡCO（g）+H2O（g）=CO2（g）+H2（g）△H=-43.5kJ•mol-1 ，依据平衡三段式列式计算转化率，依据浓度商和平衡常数比较判断反应进行的方向；
（3）燃料电池中燃料在负极失电子发生氧化反应，电解质是熔融金属氧化物，甲醇失电子生成二氧化碳；
（4）燃料燃烧生成氧化物和水，依据原子守恒配平写出．
（1）①SO2（g）+I2（g）+2H2O（g）=2HI （g）+H2SO4（l）△H=a kJ•mol-1
②2H2SO4（l）=2H2O（g）+2SO2（g）+O2（g）△H=b kJ•mol-1
③2HI（g）=H2（g）+I2（g）△H=c kJ•mol-1
依据盖斯定律①×2+②+③×2得到2H2O（g）=2H2（g）+O2（g）△H=（2a+b+2c）KJ/mol，故答案：（2a+b+2c）；
（2）①A、依据图象分析，在0.1MPa、473～673K温度范围内甲醇体积分数很小，说明转化率高，故A正确；
B、生成氢气的反应Ⅱ、Ⅲ都是放热反应，升温反应逆向进行，氢气量减小，故B错误；
C、低温有利于氢气生成，但反应速率小，寻找催化剂可以提高反应速率，寻找在较低温度下的催化剂在本制氢工艺中至关重要，故C正确：
故答案为：AC；
②依据化学平衡三段式计算列式得到，设CO反应量为x，气体体积为v
CO（g）+H2O（g）=CO2（g）+H2（g）
起始量（mol）1 3 0 0
变化量（mol） x x x x
平衡量（mol）1-x 3-x x x
K=
n(co2)
V×
n(H2)
V
n(CO)
V×
n(H2O)
V=
x2
(1−x)(3−x)=1
x=0.75
CO转化率=75%；
平衡常数随温度变化，不随浓度改变，反应达到平衡后再向其中加入1.0mol CO、1.0mol H2O、1.0mol CO2和1.0mol H2，则
CO（g）+H2O（g）=CO2（g）+H2（g）
1-0.75+1 3-0.75+1 0.75+1 0.75+1
Qc=
1.752
1.25×3.25=0.75＜K，反应正向进行，正反应速率＞逆反应速率，
故答案为：75%；＞；
（3）甲醇作燃料的电池示意图中电解质是金属氧化物，甲醇失电子结合氧离子生成二氧化碳，结合电子守恒原子守恒写出负极电极反应为：CH3OH-6e-+3O2-=CO2↑+2H2O，
故答案为：CH3OH-6e-+3O2-=CO2↑+2H2O；
（4）LiBH4有很高的燃烧热，可做火箭的燃料，燃烧生成氧化物和水，反应的化学方程式为：2LiBH4+4O2
点燃
.
Li2O+B2O3+4H2O，故答案为：2LiBH4+4O2
点燃
.
Li2O+B2O3+4H2O．
点评：
本题考点： 用盖斯定律进行有关反应热的计算；化学电源新型电池；体积百分含量随温度、压强变化曲线；化学平衡的计算．
考点点评： 本题考查了热化学方程式和盖斯定律的计算应用，化学平衡影响因素的分析判断，三段式计算的应用，平衡常数计算与计算分析，原电池电极反应书写方法，题目难度中等．
1年前
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