②2NH3+ClO-(3)①NO+5e+6H
-
Cl-+N2H4+H2O
+
?HN4+H2O ②1∶4
(4)氯胺与水反应存在平衡：NH2Cl+H2O使平衡右移，次氯酸浓度变大，消毒效果好
NH3+HClO，酸性条件下消耗NH3
【解析】(1)①低温、加压、移去产物均能提高NH3产率，催化剂不能改变产率。②NH3的物质的量分数分别为0.549、0.478 时对应的温度相同，故两者平衡常数相同。(2)将给定的三个热化学方程式分别标为①②③，将②×2-③×2-①可得到目标热化学方程式，故ΔH=[-534.0×2-(-28.0×2)-67.7] kJ·mol-1=-1079.7kJ·mol-1。(3)由图示
?H可知，NO在阴极上得电子生成N4，电极反应式为NO+5e-+6H+-O3NO在阳极上失电子生成N，电极反应式为NO-3e-+2H2O
?HN4+H2O；
-O3N+4H+，电解总反
应式为8NO+7H2O3NH4NO3+2HNO3，故当全部转变成NH4NO3时，还应再通入
2molNH3，故n(NH3)∶n(NO)=2 mol∶8 mol=1∶4。
【变式训练2】 (2016·南通、扬州、泰州三模)锰元素广泛分布在自然界中，其单质和化合物在工农业生产中有着重要的应用。
(1)金属锰可用铝热法制得。已知Al的燃烧热为c kJ·mol-1，其余相关热化学方程式如下：
3MnO2(s)
Mn3O4(s)+O2(g)
9Mn(s)+4Al2O3(s) 3Mn(s)+2Al2O3(s)
ΔH1=a kJ·mol-1 3Mn3O4(s)+8Al(s)ΔH2=b kJ·mol-1 则3MnO2(s)+4Al(s)
ΔH= kJ·mol-1(用含a、b、c的代数式表示)。
(2)MnCO3广泛用作锰盐原料。通过图1装置焙烧MnCO3可以制取MnO2，反应的化学方程式为2MnCO3(s)+O2(g)
2MnO2(s)+2CO2(g)。
图1
①2MnCO3(s)+O2(g)K= 。
2MnO2(s)+2CO2(g)的化学平衡常数表达式
②用真空抽气泵不断抽气的目的除保证反应持续进行外，还能 。
(3)MnO2常用作催化剂。MnO2催化降解甲醛的反应机理如图2所示，图中X表示的粒子是
，该反应的总化学方程式
为 。
图2
(4)MnSO4是重要微量元素肥料。用惰性电极电解MnSO4溶液可以制得活性更好的MnO2，电解时总反应的离子方程式为 ，电解过程中阴极附近的pH (填“增大”、“减小”或“不变”)。
14【答案】(1)a+3b-3c
c2(CO2)(2)①c(O2) ②使平衡正向移动，提高MnCO3的转化率
-O(3)HC3 HCHO+O2
CO2+H2O
(4)Mn2++2H2OMnO2↓+H2↑+2H+ 增大
2Al2O3(s)
【解析】(1)根据铝的燃烧热可得热化学方程式4Al(s)+3O2(g)
ΔH=-4c kJ·mol-1③。将给定的两个热化学方程式分别标记为①②，将
3a?b-4c3(3×①+②+③)÷3可得目标热化学方程式，故ΔH= kJ·mol-1。(2)①固体不
c2(CO2)能写在平衡常数表达式中，故K=c(O2)。②抽气的同时能将CO2抽出，相当于降低了产物的浓度，使得平衡正向移动，提高了MnCO3的转化率。(3)由图示可看出
--OO+23—CHO被氧化得到X，X和H反应生成H2O和CO2，故X 为HC；由整个流程
可以看出，反应物(箭头指向内)为HCHO和O2，产物(箭头指向外)为CO2和H2O。(4)电解MnSO4溶液时，阳极上Mn2+失电子生成MnO2，阴极上H+得电子生成H2，故阴极附近溶液的pH升高。
【变式训练3】 (2016·苏北四市三模)氢能是一种极具发展潜力的清洁能源。硫碘循环制氢主要的热化学方程式如下：
Ⅰ. SO2(g)+2H2O(l)+I2(g)ΔH=+35.9kJ·mol-1 Ⅱ. 2H2SO4(l)
2SO2(g)+O2(g)+2H2O(l)
ΔH=+470 kJ·mol-1 Ⅲ. 2HI(g)
H2(g)+I2(g)
2H2O(l)的ΔH= kJ·mol-1。
ΔH=+14.9kJ·mol-1 (1)反应2H2(g)+O2(g)
H2SO4(l)+2HI(g)
(2)反应Ⅰ在液相中发生bensun反应，向水中加入1 mol SO2和3 mol I2，在不同
2--OI4温度下恰好完全反应生成的n(S)和n(x)的变化见图甲。
-I①x中x= 。
②温度达到120 ℃时，该反应不发生的原因
是 。
(3)反应Ⅲ在图乙中进行，其中的高分子膜只允许产物通过，高分子膜能使反应程度 (填“增大”、“减小”或“不变”)；在该装置中为了进一步增大达平衡时HI的分解率，不考虑温度的影响，还可以采取的措施为 。
(4)图丙是一种制备H2的方法，装置中的MEA为允许质子通过的电解质膜。 ①写出阳极的电极反应式： 。
②电解产生的氢气可以用镁铝合金(Mg17Al12)来储存，合金吸氢后得到仅含一种金属的氢化物(其中氢的质量分数为0.077)和一种金属单质，该反应的化学方程式为 。
【答案】(1)-571.6
(2)①3 ②此温度下碘单质、水、二氧化硫均为气态，反应不在液相中发生 (3)增大 向装置中通入氮气等气体吹出产物 (4)①CH3OH +H2O-6e-② Mg17Al12+17H2
CO2↑+6H+
17MgH2+12Al
【解析】(1)将给定的三个热化学方程式按照-(Ⅰ×2+Ⅱ+Ⅲ×2)可得目标热化学方程式，故ΔH=-[(35.9×2+470+14.9×2)] kJ·mol-1=-571.6 kJ·mol-1。(2)①0℃时反应程
-2-IO度最大，生成2 mol x和1 mol S4，故可得离子方程式SO2+3I2+2H2O2-OS4+2
I-x+4H+，根据I原子守恒可知x=3。②因为该反应是在液相中进行的，在120℃时，碘单质、水、二氧化硫均为气态，无法在液相中反应，故反应不能发生。(3)只有产物能通过该高分子膜，相当于将产物从平衡体系中取出，有利于使平衡正向移动而使反应程度增大。(4)①由于CH3OH中C元素显-2价，而得到产物为CO2(C元素显+4价)，故CH3OH在阳极上失电子生成CO2，电极反应式为 CH3OH+H2O-6e-CO2↑+6H+。②根据Mg、Al两种金属的化合价可知其氢化物的化学式分别为MgH2、AlH3，很显然在AlH3中H的质量分数为10%，故合金吸氢后得到的金属氢化物为MgH2，根据元素守恒可得化学方程式Mg17Al12+17H2
17MgH2+12Al。
【课堂评价】
1. (2016·苏锡常镇二模)利用太阳能热化学硫碘循环分解水制氢反应过程如下图所示。
(1)反应Ⅱ中涉及的热化学方程式如下： ①H2SO4(l)
SO3(g)+H2O(g)
ΔH=+177.3 kJ·mol-1 ②2SO3(g)
2SO2(g)+O2(g)
ΔH=a kJ·mol-1 ③2H2SO4(l)
2SO2(g)+O2(g)+2H2O(g)
ΔH=+550.2 kJ·mol-1