Question

．（16分）Ⅰ．已知下列反應(yīng)的熱化學(xué)方程式為：
（1） C(s) + O₂₍g) = CO₂₍g)       △H₁ =" -393.5" kJ/mol
（2） CH₃COOH(l) + 2O₂(g) = 2CO₂(g) + 2H₂O(l)  △H₂ =" -870.3" kJ/mol
（3） 2H₂₍g) + O₂(g) = 2H₂O(l)      △H₃ =" -571.6" kJ/mol
請(qǐng)計(jì)算:2C(s) + 2H₂(g) + O₂(g)= CH₃COOH(l)   △H₄ =                         。
Ⅱ．在某溫度下，物質(zhì)(t－BuNO)₂在正庚烷或CCl₄溶劑中均可以發(fā)生反應(yīng)：
(t－BuNO)₂　2(t－BuNO) 。該溫度下該反應(yīng)在CCl₄溶劑中的平衡常數(shù)為1.4。
（1）向1L正庚烷中加入0.50mol（t-BuNO）₂，10min時(shí)反應(yīng)達(dá)平衡，此時(shí)（t-BuNO）₂的平衡轉(zhuǎn)化率為60%（假設(shè)反應(yīng)過程中溶液體積始終為1L）。反應(yīng)在前10min內(nèi)的平均速率為ν（t-BuNO）=      。列式計(jì)算上述反應(yīng)的平衡常數(shù)K =　　　   　 。
（2）有關(guān)反應(yīng)：(t－BuNO)₂2(t－BuNO) 的敘述正確的是（    ）
A．壓強(qiáng)越大，反應(yīng)物的轉(zhuǎn)化率越大     B．溫度升高，該平衡一定向右移動(dòng)
C．溶劑不同，平衡常數(shù)K值不同
（3）通過比色分析得到40℃時(shí)(t－BuNO)₂和(t－BuNO)濃度隨時(shí)間的變化關(guān)系的幾組數(shù)據(jù)如下表所示，請(qǐng)?jiān)谕�一圖中繪出(t－BuNO)₂和（t－BuNO）濃度隨時(shí)間的變化曲線。

時(shí)間（min）	0	1	3	5	7	9	11
c(t－BuNO)2 mol/L	0.05	0.03	0.01	0.005	0.003	0.002	0.002
c(t－BuNO) mol/L	0	0.04	0.08	0.07	0.094	0.096	0.096

Ⅲ．甲醇燃料電池的電解質(zhì)溶液是KOH溶液。則通甲醇的電極反應(yīng)式為                                  。若通空氣的電極上有32g O₂參加反應(yīng)，則反應(yīng)過程中轉(zhuǎn)移了       mol e^－。

Answer 1

31．（16分）Ⅰ．－488.3kJ/mol （3分，沒寫單位扣1分）
Ⅱ．（1）ν（t-BuNO）=0.06mol?L^-1?min^-1 （2分，沒寫或?qū)戝e(cuò)單位扣1分）
解：當(dāng)（t-BuNO）₂的起始濃度（c₀）為0.50mol?L^-1時(shí)，實(shí)驗(yàn)測(cè)得平衡轉(zhuǎn)化率（α）是60%，
則（t-BuNO）₂2（t-BuNO）
開始濃度（mol?L^-1）         0.5                    0
轉(zhuǎn)化濃度（mol?L^-1）    0.5×60%           0.5×60%×2      (過程1分)
平衡濃度（mol?L^-1）  0.5×（1-60%）     0.5×60%×2
（或只寫這個(gè)也2分） K===1.8（2分）
（2）C （2分）
（3）（2分，每條線1分，提示t－BuNO在第5min的數(shù)據(jù)
要處理掉）

Ⅲ．CH₃OH + 8OH^- -6 e^－= CO₃^2- + 6H₂O(2分）   4（2分）

試題分析：Ⅰ．根據(jù)蓋斯定律，目標(biāo)方程式可由已知方程式=（1）×2＋ （3） －（2），所以△H₄ =2△H₁＋△H₃－△H₂ =－488.3kJ/mol。
II.（1）此題中正庚烷和CCl4均是溶劑，不參加反應(yīng)，因此根據(jù)反應(yīng)的方程式就可以列式計(jì)算反應(yīng)的平均反應(yīng)速率和平衡常數(shù)K如下：
解：當(dāng)（t-BuNO）₂的起始濃度（c₀）為0.50mol?L^-1時(shí)，實(shí)驗(yàn)測(cè)得平衡轉(zhuǎn)化率（α）是60%，
則（t-BuNO）₂2（t-BuNO）
開始濃度（mol?L^-1）         0.5                    0
轉(zhuǎn)化濃度（mol?L^-1）    0.5×60%           0.5×60%×2      (過程1分)
平衡濃度（mol?L^-1）  0.5×（1-60%）     0.5×60%×2
ν（t-BuNO）=△C(t-BuNO)/ △t=0.5 mol?L^-1×60% ×2/10min=0.06mol?L^-1?min^-1
K===1.8（2分）
（2）該反應(yīng)是在溶液中進(jìn)行的，沒有氣體參加反應(yīng)，因此壓強(qiáng)不能夠改變反應(yīng)的平衡，A錯(cuò)誤；該反應(yīng)沒有告訴焓變的大小，因此不能判斷反應(yīng)是吸熱還是放熱，因此升高溫度不能確定平衡移動(dòng)方向，B錯(cuò)誤；而根據(jù)（1）中算得的相同溫度下在正庚烷作溶劑的溶液中反應(yīng)的K的大小為1.8，大于CCl4作溶劑時(shí)的K值1.4，因此能夠說明該反應(yīng)在不同溶劑的作用下，平衡常數(shù)值不同，故選C。
（3）表中給出的是不同時(shí)刻可逆反應(yīng)的反應(yīng)物和生成物的濃度大小，根據(jù)經(jīng)驗(yàn)判斷，隨著反應(yīng)的進(jìn)行，反應(yīng)物不斷減少，生成物倍數(shù)關(guān)系增加，，各物質(zhì)的量增加慢慢趨于平緩，最終達(dá)到平衡，量保持不變。因此把表中的數(shù)據(jù)全部帶入時(shí)，會(huì)發(fā)現(xiàn)5min的點(diǎn)明顯跟反應(yīng)的趨勢(shì)存在較大差異，因此該時(shí)刻的數(shù)據(jù)不能使用，應(yīng)舍棄。所以作出的圖像如圖。

Ⅲ.甲醇做堿性燃料電池時(shí)，甲醇在負(fù)極發(fā)生失電子的反應(yīng)并且和堿反應(yīng)生成了CO₃^2-，因此電極反應(yīng)式為：CH₃OH + 8OH^- -6 e^－= CO₃^2- + 6H₂O。通空氣的一端為正極，氧氣得到電子被還原，一個(gè)O2分子得到4個(gè)電子，因此32g氧氣反應(yīng)應(yīng)該轉(zhuǎn)移4mol電子。