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体通过，阴、阳极均为惰性电极）。电解时，阳极的电极反应式为 。
(5)Mg2Cu是一种储氢合金。350℃时，Mg2Cu与H2反应，生成MgCu2和仅含一种金属元素的氢化物（其中氢的质量分数为0.077）。Mg2Cu与H2反应的化学方程式为 。
【答案】 (1)CH4(g)＋2H2O(g) ＝CO2(g)＋4H2(g) △H＝165.0 kJ·mol (2)为H2S热分解反应提供热量
2H2S＋SO2 ＝2H2O＋3S (或4H2S＋2SO2＝4H2O＋3S2) (3)H、O（或氢原子、氧原子）
(4)CO(NH2)2＋8OH－6e＝CO3＋N2↑＋6H2O (5)2Mg2Cu＋3H2
MgCu2＋3MgH2
－
－
2－
－1
【解析】本题以新能源为背景涉及元素化合物性质、热化学方程式和电极反应方程式的书写、读图读表的综合题，是以化学知识具体运用的典型试题。
13.（2011全国新课标）科学家利用太阳能分解水生成的氢气在催化剂作用下与二氧化碳反应生成甲醇，并开发出直接以甲醇为燃料的燃料电池。已知H2（g）、CO（g）和CH3OH（l）的燃烧热△H分别为-285.8kJ·mol、-283.0kJ·mol和-726.5kJ·mol。请回答下列问题：
（1）用太阳能分解10mol水消耗的能量是_____________kJ；
（2）甲醇不完全燃烧生成一氧化碳和液态水的热化学方程式为_____________； （3）在溶积为2L的密闭容器中，由CO2和H2合成甲醇，在其他条件不变得情况下，考察温度对反应的影响，实验结果如下图所示（注：T1、T2均大于300℃）；
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下列说法正确的是________（填序号）
①温度为T1时，从反应开始到平衡，生成甲醇的平均速率为：v(CH3OH)=
nA-1-1
mol·L·min lA②该反应在T1时的平衡常数比T2时的小 ③该反应为放热反应
④处于A点的反应体系从T1变到T2，达到平衡时
n(H2)增大
n(CH3OH)（4）在T1温度时，将1molCO2和3molH2充入一密闭恒容器中，充分反应达到平衡后，若CO2转化率为a,则容器内的压强与起始压强之比为______；
（5）在直接以甲醇为燃料电池中，电解质溶液为酸性，负极的反应式为________、正极的反应式为________。理想状态下，该燃料电池消耗1mol甲醇所能产生的最大电能为702.1kJ,则该燃料电池的理论效率为________（燃料电池的理论效率是指电池所产生的最大电能与燃料电池反应所能释放的全部能量之比）
解析：（1）氢气的燃烧热是-285.8kJ·mol，即每生成1mol的水就放出285.8kJ的能量，反之分解1mol的水就要消耗285.8kJ的能量，所以用太阳能分解10mol水消耗的能量是2858kJ；
（2）由CO（g）和CH3OH（l）燃烧热的热化学方程式 ①CO(g)＋1/2O2(g)＝CO2(g) △H＝-283.0kJ·mol；
②CH3OH(l) ＋3/2O2(g)＝CO2(g)+2 H2O(l) △H＝-726.5kJ·mol；
可知②－①得到CH3OH(l) ＋O2(g)＝CO(g)+2 H2O(l) △H＝-443.5kJ·mol； （3）CO2和H2合成甲醇的化学方程式为CO2(g)＋3H2(g)
CH3OH(g) + H2O(g)。由图
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像可知B曲线先得到平衡，因此温度T2＞T1，温度高平衡时甲醇的物质的量反而低，说明正反应是放热反应，升高温度平衡向逆反应方向移动，不利于甲醇的生成，平衡常数减小，即②错③正确；温度为T1时，从反应开始到平衡，生成甲醇的物质的量为nAmol，此时甲醇
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的浓度为
nnAmol?L?1，所以生成甲醇的平均速率为：v(CH3OH)=A mol·L-1·min-1，因
2IA2此①不正确；因为温度T2＞T1，所以A点的反应体系从T1变到T2时，平衡会向逆反应方向移动，即降低生成物浓度而增大反应物浓度，所以④正确。
。
(5)在甲醇燃料电池中，甲醇失去电子，氧气得到电子，所以负极的电极反应式是CH3OH－6e＋H2O=CO2＋6H，正极的电极反应式是3/2O2＋6e＋6H=3H2O；甲醇的燃烧热是-726.5kJ·mol，所以该燃料电池的理论效率为
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－
＋
－
＋
702.1?100%?96.6%。 726.5-1
答案：（1）2858； （2）CH3OH(l) ＋O2(g)＝CO(g)+2 H2O(l) △H＝-443.5kJ·mol； （3）③④； （4）1－a/2；
（5）CH3OH－6e＋H2O=CO2＋6H、3/2O2＋6e＋6H=3H2O、96.6%
14.（2011山东）（14分）研究NO2、SO2 、CO等大气污染气体的处理具有重要意义。 （1）NO2可用水吸收，相应的化学反应方程式为 。利用反应6NO2＋
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＋
－
＋
8NH3 催化剂 加热 7N5＋12 H2O也可处理NO2。当转移1.2mol电子时，消耗的NO2在标准状况
下是 L。
（2）已知：2SO2（g）+O2（g）2NO（g）+O2（g）
2SO3（g） ΔH=-196.6 KJ·mol
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-1
2NO2（g） ΔH=-113.0K·mol
SO3（g）+NO（g）的ΔH= KJ·mol。
-1
则反应NO2（g）+SO2（g）
一定条件下，将NO2与SO2以体积比1:2置于密闭容器中发生上述反应，下列能说明反应达到平衡状态的是 。
a．体系压强保持不变 b．混合气体颜色保持不变
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c．SO3和NO的体积比保持不变 d．每消耗1 mol SO3的同时生成1 mol NO2 测得上述反应平衡时NO2与SO2体之比为1:6，则平衡常数K＝ 。 （3）CO可用于合成甲醇，反应方程式为CO（g）+2H2（g）
CH3OH（g）。CO在不同
温度下的平衡转化率与压强的关系如图所示。该反应ΔH 0（填“>”或“ <”）。实际生产条件控制在250℃、1.3×10kPa左右，选择此压强的理由是 。
4
【答案】（1）3NO2+H2O=2HNO3+NO；6.72；（2）—41.8；b；2.67或8/3；(3)<；在1.3×10KPa下，CO转化率已较高，再增大压强CO转化率提高不大，而生产成本增加，得不偿失
【解析】本题综合考查氮的氧化物化学性质及其简单氧化还原反应计算，热化学方程式的计算化学平衡状态判断，化学平衡常数计算，平衡移动方向与反应热的关系，实际工业条件的选择等内容。（1）(i)易知反应为：3NO2+H2O=2HNO3+NO；(ii)氧化还原反应的简单计算，1mol NO2→N2，得到4mol电子，则转移1.2mol电子时，NO2为0.4mol，在标准状况下其体积为6.72L；（2)(i)对两个已知反应编号：2SO2（g）+O2（g）kJ·mol???；2NO（g）+O（2g）/2得目标反应：NO2（g）+SO2（g）
-1
4
2SO3（g）；ΔH1=-196.6
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2NO（；ΔH2=-113.0 kJ·mol???；再由（?-?）2g）SO3（g）+NO（g）；由盖斯定律得：ΔH3=（ΔH1—ΔH2）
-1
/2=(-196.6+113.0)/2= —41.8KJ·mol。(ii)该反应（NO2（g）+SO2（g）SO3（g）+NO
（g））两边气力计量数相等，故压强不变，A错误；该体系中只有NO2有颜色，颜色深浅与NO2浓度有关，当它浓度不变，即可说明达到平衡，此时浓度不变，故B正确；由于开始没加入SO3和NO，且反应中两者计量数值比为1，故无论是否达到平衡，只要反应发生发生，SO3和NO体积之比等于其物质的量只比，为1:1,不能说明是否达到平衡，故C错误；D选项，每消耗1 mol SO3的同时生成1 mol NO2 说明逆反应方向在进行，故D错误，改为：每消耗1 mol SO3的同时生成1 mol NO才能说明达到平衡； (iii)不妨令NO2与SO2分别为1mol和2mol，容积为1L,假设NO2转化了a mol则SO2也转化了a mol，同时生成SO3和NO各a mol，
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又
由
题
意
可
得
方
程
：
1?a1?2?a6解得a=0.8,再由
K=c(NO)?c(SO3)?c(NO2)?c(SO2)0.8?0.88（3）(i)由图像可知反应：CO（g）+2H2??2.67；(1?0.8)?(2?0.8)3（g）
CH3OH（g）的正反应为放热反应，因为相同压强下，温度越高
CO的转化率越低，说明升温平衡逆移，故ΔH<0；(ii)工业上选择压强和温度时，要考虑化学动力学和化学热力学两个方面的兼顾，同时要考虑经济效益和成本，这里的选择要结合图像，其理由与SO2的催化氧化在常压下相似，即：在1.3×10KPa下，CO转化率已较高，再增大压强CO转化率提高不大，而生产成本增加，得不偿失。
15.（2011四川）(14分)开发氢能是实现社会可持续发展的需要。硫铁矿(FeS2)燃烧产生的SO2通过下列碘循环工艺过程既能制H2SO4，又能制H2。
4
请回答下列问题：
(1)已知1 g FeS2完全燃烧放出7.1 kJ热量，FeS2燃烧反应的热化学方程式为______________。
(2)该循环工艺过程的总反应方程式为_____________。
(3)用化学平衡移动的原理分析，在HI分解反应中使用膜反应器分离出H2的目的是____________。
(4)用吸收H2后的稀土储氢合金作为电池负极材料(用MH)表示)，NiO(OH)作为电池正极材料，KOH溶液作为电解质溶液，可制得高容量，长寿命的镍氢电池。电池充放电时的总反应为：
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