Question

．（16分）Ⅰ．已知下列反應的熱化學方程式為：
（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
請計算:2C(s) + 2H₂(g) + O₂(g)= CH₃COOH(l)   △H₄ =                         。
Ⅱ．在某溫度下，物質(t－BuNO)₂在正庚烷或CCl₄溶劑中均可以發(fā)生反應：
(t－BuNO)₂　2(t－BuNO) 。該溫度下該反應在CCl₄溶劑中的平衡常數為1.4。
（1）向1L正庚烷中加入0.50mol（t-BuNO）₂，10min時反應達平衡，此時（t-BuNO）₂的平衡轉化率為60%（假設反應過程中溶液體積始終為1L）。反應在前10min內的平均速率為ν（t-BuNO）=      。列式計算上述反應的平衡常數K =　　　   　 。
（2）有關反應：(t－BuNO)₂2(t－BuNO) 的敘述正確的是（    ）
A．壓強越大，反應物的轉化率越大     B．溫度升高，該平衡一定向右移動
C．溶劑不同，平衡常數K值不同
（3）通過比色分析得到40℃時(t－BuNO)₂和(t－BuNO)濃度隨時間的變化關系的幾組數據如下表所示，請在同一圖中繪出(t－BuNO)₂和（t－BuNO）濃度隨時間的變化曲線。

時間（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溶液是KOH溶液。則通甲醇的電極反應式為                                  。若通空氣的電極上有32g O₂參加反應，則反應過程中轉移了       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，沒寫或寫錯單位扣1分）
解：當（t-BuNO）₂的起始濃度（c₀）為0.50mol?L^-1時，實驗測得平衡轉化率（α）是60%，
則（t-BuNO）₂2（t-BuNO）
開始濃度（mol?L^-1）         0.5                    0
轉化濃度（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的數據
要處理掉）

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

試題分析：Ⅰ．根據蓋斯定律，目標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，因此根據反應的方程式就可以列式計算反應的平均反應速率和平衡常數K如下：
解：當（t-BuNO）₂的起始濃度（c₀）為0.50mol?L^-1時，實驗測得平衡轉化率（α）是60%，
則（t-BuNO）₂2（t-BuNO）
開始濃度（mol?L^-1）         0.5                    0
轉化濃度（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）該反應是在溶液中進行的，沒有氣體參加反應，因此壓強不能夠改變反應的平衡，A錯誤；該反應沒有告訴焓變的大小，因此不能判斷反應是吸熱還是放熱，因此升高溫度不能確定平衡移動方向，B錯誤；而根據（1）中算得的相同溫度下在正庚烷作溶劑的溶液中反應的K的大小為1.8，大于CCl4作溶劑時的K值1.4，因此能夠說明該反應在不同溶劑的作用下，平衡常數值不同，故選C。
（3）表中給出的是不同時刻可逆反應的反應物和生成物的濃度大小，根據經驗判斷，隨著反應的進行，反應物不斷減少，生成物倍數關系增加，，各物質的量增加慢慢趨于平緩，最終達到平衡，量保持不變。因此把表中的數據全部帶入時，會發(fā)現5min的點明顯跟反應的趨勢存在較大差異，因此該時刻的數據不能使用，應舍棄。所以作出的圖像如圖。

Ⅲ.甲醇做堿性燃料電池時，甲醇在負極發(fā)生失電子的反應并且和堿反應生成了CO₃^2-，因此電極反應式為：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O2分子得到4個電子，因此32g氧氣反應應該轉移4mol電子。