大题题型集训(三)化学反应原理(建议用时：35分钟)(对应学生用书第172页)1．(2019·江南十校联考)含氮化合物在生产、生命活动中有重要的作用。回答下列问题：(1)已知：4NH3(g)＋5O2(g)===4NO(g)＋6H2O(g)ΔH1＝－akJ·mol－14NH3(g)＋6NO(g)===5N2(g)＋6H2O(g)ΔH2＝－bkJ·mol－1，H2O(l)===H2O(g)ΔH3＝＋ckJ·mol－1，写出在298K时，氨气燃烧生成N2的热化学方程式_____________________________________________________。(2)肌肉中的肌红蛋白(Mb)可与O2结合生成MbO2：Mb(aq)＋O2(g)MbO2(aq)，其中k正和k逆分别表示正反应和逆反应的速率常数，即v正＝k正·c(Mb)·p(O2)，v逆＝k逆·c(MbO2)。37℃时测得肌红蛋白的结合度(α)与p(O2)的关系如下表[结合度(α)指已与O2结合的肌红蛋白占总肌红蛋白的百分比]：p(O2)0.501.002.003.004.005.006.00α(MbO2%)50.067.080.085.088.090.391.0①计算37℃、p(O2)为2.00kPa时，上述反应的平衡常数K＝________。②导出平衡时肌红蛋白与O2的结合度(α)与O2的压强[p(O2)]之间的关系式α＝________(用含有k正、k逆的式子表示)。[解析](1)根据盖斯定律(①×3＋②×2－③×30)÷5，可得热化学方程式：4NH3(g)＋3O2(g)===2N2(g)＋6H2O(l)ΔH＝－kJ·mol－1。(2)①37℃、p(O2)＝2.00kPa时，结合度为80.0，化学平衡常数K＝＝＝2.00；②由结合度的定义式可知，反应达平衡时，v正＝v逆，所以K＝＝，可求出c(MbO2)＝，代入结合度定义式α＝，可得α＝。[答案](1)4NH3(g)＋3O2(g)===2N2(g)＋6H2O(l)ΔH＝－kJ·mol－1(2)①2.00②2．(2019·韶关模拟)甲醇是一种可再生能源，由CO2制备甲醇的过程可能涉及的反应如下：反应Ⅰ：CO2(g)＋3H2(g)CH3OH(g)＋H2O(g)ΔH1＝－49.58kJ·mol－1反应Ⅱ：CO2(g)＋H2(g)CO(g)＋H2O(g)ΔH2反应Ⅲ：CO(g)＋2H2(g)CH3OH(g)ΔH3＝－90.77kJ·mol－1回答下列问题：(1)反应Ⅱ的ΔH2＝________，若反应Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ平衡常数分别为K1、K2、K3，则K2＝________(用K1、K3表示)。(2)反应Ⅲ自发进行条件是________(填“较低温度”“较高温度”或“任何温度”)。(3)在一定条件下2L恒容密闭容器中充入3molH2和1.5molCO2，仅发生反应Ⅰ，实验测得不同反应温度与体系中CO2的平衡转化率的关系，如下表所示。温度(℃)500TCO2的平衡转化率60%40%①T________500℃(填“>”“<”“＝”)。②温度为500℃时，该反应10min时达到平衡。用H2表示该反应的反应速率v(H2)＝________；该温度下，反应Ⅰ的平衡常数K＝________。(4)由CO2制备甲醇还需要氢气。工业上用电解法制取Na2FeO4，同时获得氢气：Fe＋2H2O＋2OH－=====FeO＋3H2↑，工作原理如图所示。电解一段时间后，c(OH－)降低的区域在________(填“阴极室”或“阳极室”)。该室发生的电极反应式为___________________________________________________________________________________________________________。[解析](1)依据盖斯定律可得：Ⅱ＝Ⅰ－Ⅲ，ΔH2＝ΔH1－ΔH3＝－49.58kJ·mol－1＋90.77kJ·mol－1＝＋41.19kJ·mol－1，反应Ⅱ为反应Ⅰ和反应Ⅲ的差，所以反应Ⅱ的平衡常数为K2＝K1/K3。(2)该反应的ΔS<0、ΔH<0，当较低温度时，反应Ⅲ能够自发进行。(3)①反应Ⅰ的正反应是放热反应，所以升高温度二氧化碳的转化率减小，则温度越低转化率越大，即T高于500℃。②CO2的变化量为1.5mol×60%＝0.9molCO2(g)＋3H2(g)CH3OH(g)＋H2O(g)初始量：1.5mol3mol00变化量：0.9mol2.7mol0.9mol0.9mol平衡量：0.6mol0.3mol0.9mol0.9molv(H2)＝(2.7mol÷2L)÷10min＝0.135mol·L－1·min－1，K＝＝200。(4)该装置为电解池，阳极电极材料是Fe，铁在阳极失去电子，阳极的电极反应为Fe－6e－＋8OH－===FeO＋4H2O，由于阳极消耗了OH－，所以随着电解的进行c(OH－)会逐渐降低。[答案](1)＋41.19kJ·mol－1K1/K3(2)较低温度(3)①>②0.135mol·L－1·min－1200(4)阳极室Fe－6e－＋8OH－===FeO＋4H2O3．(2019·茂名模拟)甲醛在木材加工、医药等方面有重要用途。甲醇直接脱氢是工业上合成甲醛的新方法，制备过程涉及的主要反应如下：反应Ⅰ：CH3OH(g)HCHO(g)＋H2(g)ΔH1＝＋85.2kJ·mol－1反应Ⅱ：CH3OH(g)＋O2(l)HCH...
