（2012•泰州二模）乙醇汽油是被广泛使用的新型清洁燃料，工业生产乙醇的一种反应原理为：
（2012•泰州二模）乙醇汽油是被广泛使用的新型清洁燃料，工业生产乙醇的一种反应原理为：
2CO（g）+4H2（g）⇌CH3CH2OH（g）+H2O（g）△H=-256.1kJ•mol-1．
已知：H2O（l）=H2O（g）△H=+44kJ•mol-1
CO（g）+H2O（g）⇌CO2（g）+H2（g）△H=-41.2kJ•mol-1
（1）以CO2（g）与H2（g）为原料也可合成乙醇，其热化学方程式如下：
2CO2（g）+6H2（g）⇌CH3CH2OH（g）+3H2O（l）△H=______．
（2）CH4和H2O（g）在催化剂表面发生反应CH4+H2O⇌CO+3H2，该反应在不同温度下的化学平衡常数如下表：
①该反应是______反应（填“吸热”或“放热”）；
②T℃时，向1L密闭容器中投入1molCH4和1mol H2O（g），平衡时c（CH4）=0.5mol•L-1，该温度下反应CH4+H2O⇌CO+3H2的平衡常数K=______．
（3）汽车使用乙醇汽油并不能减少NOx的排放，这使NOx的有效消除成为环保领域的重要课题．某研究小组在实验室以Ag-ZSM-5为催化剂，测得NO转化为N2的转化率随温度变化情况如下图．
①若不使用CO，温度超过775℃，发现NO的分解率降低，其可能的原因为______；在
=1的条件下，应控制的最佳温度在______左右．
②用CxHy（烃）催化还原NOx也可消除氮氧化物的污染．写出CH4与NO2发生反应的化学方程式：______．
（4）乙醇-空气燃料电池中使用的电解质是搀杂了Y2O3的ZrO2晶体，它在高温下能传导O2-离子．该电池负极的电极反应式为______．
2CO（g）+4H2（g）⇌CH3CH2OH（g）+H2O（g）△H=-256.1kJ•mol-1．
已知：H2O（l）=H2O（g）△H=+44kJ•mol-1
CO（g）+H2O（g）⇌CO2（g）+H2（g）△H=-41.2kJ•mol-1
（1）以CO2（g）与H2（g）为原料也可合成乙醇，其热化学方程式如下：
2CO2（g）+6H2（g）⇌CH3CH2OH（g）+3H2O（l）△H=______．
（2）CH4和H2O（g）在催化剂表面发生反应CH4+H2O⇌CO+3H2，该反应在不同温度下的化学平衡常数如下表：
| 温度/℃ | 800 | 1000 | 1200 | 1400 |
| 平衡常数 | 0.45 | 1.92 | 276.5 | 1771.5 |
②T℃时，向1L密闭容器中投入1molCH4和1mol H2O（g），平衡时c（CH4）=0.5mol•L-1，该温度下反应CH4+H2O⇌CO+3H2的平衡常数K=______．
（3）汽车使用乙醇汽油并不能减少NOx的排放，这使NOx的有效消除成为环保领域的重要课题．某研究小组在实验室以Ag-ZSM-5为催化剂，测得NO转化为N2的转化率随温度变化情况如下图．
①若不使用CO，温度超过775℃，发现NO的分解率降低，其可能的原因为______；在
| n(NO) |
| n(CO) |
②用CxHy（烃）催化还原NOx也可消除氮氧化物的污染．写出CH4与NO2发生反应的化学方程式：______．
（4）乙醇-空气燃料电池中使用的电解质是搀杂了Y2O3的ZrO2晶体，它在高温下能传导O2-离子．该电池负极的电极反应式为______．
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解题思路：（1）根据盖斯定律求反应热；
（2）根据平衡移动判断反应的热量变化；根据平衡常数表达式计算其数值；
（3）升高温度，发现NO的分解率降低，说明反应向逆反应方向进行，该反应放热；
（4）乙醇在燃料电池的负极失去12个电子，发生氧化反应．
（2）根据平衡移动判断反应的热量变化；根据平衡常数表达式计算其数值；
（3）升高温度，发现NO的分解率降低，说明反应向逆反应方向进行，该反应放热；
（4）乙醇在燃料电池的负极失去12个电子，发生氧化反应．
（1）将题目中出现的三个热化学方程式依次编号为①②③，根据盖斯定律：△H=①-3②-2③，则△H=-305.7 kJ•mol-1．故答案为：-305.7 kJ•mol-1；
（2）温度升高，平衡常数增大即平衡向正反应分析移动，故该反应为吸热反应，故答案为：吸热；
②T℃时，向1L密闭容器中投入1molCH4和1mol H2O（g），平衡时c（CH4）=0.5mol•L-1，该温度K=c（
c(CO)•c3(H2)
c(CH4)•c(H2O)=
0.5×1．53
0.5×0.5=6.75，故答案为：6.75；
（3）①升高温度，发现NO的分解率降低，说明反应向逆反应方向进行，该反应放热；由图可知，在
n(NO)
n(CO)=1的条件下，870℃时，NO还原为N2的转化率为100%，故答案为：该反应是放热反应，升高温度反应更有利于向逆反应方向进行；870℃；
②CH4与NO2发生反应生成无毒的N2、CO2和H2O，反应为CH4+2NO2→CO2+N2+2H2O，故答案为：CH4+2NO2→CO2+N2+2H2O；
（4）乙醇在燃料电池的负极失去12个电子，发生氧化反应；故答案为：CH3CH2OH-12e-+6O2-=2CO2+3H2O．
点评：
本题考点： 用盖斯定律进行有关反应热的计算；化学平衡建立的过程；化学平衡常数的含义．
考点点评： 本题考查盖斯定律的应用、放热反应与吸热反应、热化学方程式的书写．难度中等．根据图象分析出分解率的变化特点是解题的关键．
1年前
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