请回答下列问题：

1. 请回答下列问题：

(1) 高铁酸钾( $\text{[math]}$ )不仅是一种理想的水处理剂，而且高铁电池的研制也在进行中。如图所示是高铁电池的模拟实验装置。

①该电池放电时正极反应式为。

②盐桥中盛有饱和KCl溶液，此盐桥中氯离子向(填“左”或“右”)移动；

③下图为高铁电池和常用的高能碱性电池的放电曲线，由此可得出高铁电池的优点有。

(2) 铜是人类最早使用的金属，它与人类生产、生活关系密切，请运用所学知识解释下列与铜有关的化学现象。

①如图，在硫酸型酸雨地区，不纯的铜制品发生电化学腐蚀，Cu发生(填“氧化”或“还原”)反应，写出正极的电极反应式：。

②如下图，将螺旋状的铜丝在酒精灯上灼烧，铜丝变黑色，然后将红热的铜丝插入 $\text{[math]}$ 固体中，过一会取出，发现插入部分黑色变为光亮的红色，查阅资料可知，该过程有 $\text{[math]}$ 生成，写出由黑色变为光亮红色过程中反应的化学方程式：。

(3) 一定温度下，反应 $\text{[math]}$ 中的某一基元反应为 $\text{[math]}$ ，其能量变化如图所示。 $\text{[math]}$ 表示反应物分子旧化学键没有完全断裂、新化学键没有完全形成的过渡态。

该基元反应的活化能为kJ/mol， $\text{[math]}$ 为kJ/mol。

(4) 键能也可以用于估算化学反应的反应热( $\text{[math]}$ )。下表是部分化学键的键能数据：

化学键	$\text{[math]}$	$\text{[math]}$	$\text{[math]}$	$\text{[math]}$
键能/(kJ/mol)	172	335	498	X

已知白磷的标准燃烧热为-2378kJ/mol，白磷的结构为正四面体，白磷完全燃烧的产物结构如图所示，则上表中 $\text{[math]}$ 。

【考点】

反应热和焓变; 金属的电化学腐蚀与防护; 活化能及其对化学反应速率的影响; 原电池工作原理及应用;

【答案】

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综合题普通

1. 完成下列问题。

(1) 已知： $\text{[math]}$ $\text{[math]}$

$\text{[math]}$ $\text{[math]}$

则反应 $\text{[math]}$ $\text{[math]}$ $\text{[math]}$ 。

(2) 已知相关的化学键键能数据如下：

化学键	$\text{[math]}$	$\text{[math]}$	$\text{[math]}$	$\text{[math]}$
键能 $\text{[math]}$	413	745	436	1075

则 $\text{[math]}$ $\text{[math]}$ $\text{[math]}$ 。

(3) 下图是 $\text{[math]}$ 和 $\text{[math]}$ 反应生成 $\text{[math]}$ 过程中能量变化示意图，合成氨反应的热化学方程式为。

(4) $\text{[math]}$ 燃烧生成 $\text{[math]}$ 放热 $\text{[math]}$ ， $\text{[math]}$ 蒸发吸热 $\text{[math]}$ ， $\text{[math]}$ 燃烧热的热化学方程式为。

(5) ① $\text{[math]}$ (s，白磷) $\text{[math]}$ $\text{[math]}$

② $\text{[math]}$ (s，红磷) $\text{[math]}$ $\text{[math]}$

常温时红磷比白磷稳定，则 $\text{[math]}$ $\text{[math]}$ (填“>”“<”或“=”)

(6) 钢铁腐蚀分为析氢腐蚀和吸氧腐蚀：

①在酸性环境中，主要发生的腐蚀称为(填“析氢”或“吸氧”)腐蚀。

②发生吸氧腐蚀时，每转移0.2mol电子，消耗气体的体积为 $\text{[math]}$ (标准状况下)。

综合题普通

2. 工业上在催化剂作用下可用CO和 $\text{[math]}$ 合成甲醇，其反应为 $\text{[math]}$ ，回答下列问题：

(1) 已知：反应Ⅰ中的相关的化学键键能数据如下。

化学键	$\text{[math]}$	$\text{[math]}$	$\text{[math]}$	$\text{[math]}$	$\text{[math]}$
键能/(kJ·mol $\text{[math]}$ )	1071	436	358	467	413

由键能可知 $\text{[math]}$ kJ⋅mol $\text{[math]}$ ；该反应(填“自发进行”或“非自发进行”或“高温自发”或“低温自发”)。

(2) 一定条件下向一密闭容器中充入1 mol $\text{[math]}$ 和2 mol $\text{[math]}$ ，发生上述反应，CO的平衡转化率与温度、压强的关系如图所示。

①温度 $\text{[math]}$ $\text{[math]}$ ；温度为 $\text{[math]}$ 时，D点反应速率： $\text{[math]}$ $\text{[math]}$ 。

②A、B、C三点中，正反应速率最大的是(填“A”、“B”或“C”)点，该点对应的平衡常数 $\text{[math]}$ kPa $\text{[math]}$ (用最简分数表示； $\text{[math]}$ 为以分压表示的平衡常数，分压=总压×物质的量分数)

(3) 在一恒容密闭容器中发生上述反应，其他条件不变，下列措施可以加快反应速率的是(填序号，下同)，能提高CO平衡转化率的是。

①升高温度 ②将 $\text{[math]}$ 从体系中分离出来

③充入He，使体系总压强增大 ④再充入一定量的 $\text{[math]}$

综合题普通

3. 美国Bay等工厂使用石油热裂解的副产物甲烷来制取氢气，其生产流程如下图：

(1) 此流程的第Ⅰ步反应为 $\text{[math]}$ $\text{[math]}$ ，

①已知键能为断开1mol化学键所需的能量，一些相关化学键的键能如下表：

化学键	$\text{[math]}$	$\text{[math]}$	$\text{[math]}$	$\text{[math]}$
键能 $\text{[math]}$	436	465	a	1076

则 $\text{[math]}$ 。

②一定条件下 $\text{[math]}$ 的平衡转化率与温度、压强的关系如图所示，则 $\text{[math]}$ $\text{[math]}$ (填“<”、“>”或“=”)。

(2) 此流程的第Ⅱ步反应为： $\text{[math]}$ ，该反应的平衡常数随温度的变化如下所示：

温度/℃	400	500	830	1000
平衡常数K	10	9	1	0.6

从上表可以推断：此反应是(填“吸”“放”)热反应。

(3) 在一个绝热固定容积的密闭容器中，判断此流程的第Ⅱ步反应达到平衡的标志是(填序号)。

①体系的压强不再发生变化

②混合气体的密度不变

③混合气体的平均相对分子质量不变

④各组分的物质的量浓度不再改变

⑤体系的温度不再发生变化

⑥ $\text{[math]}$

(4) 此流程的第Ⅱ步反应 $\text{[math]}$ 在830℃时，某时刻反应混合物中 $\text{[math]}$ 的物质的量浓度分别为 $\text{[math]}$ ，则此时反应朝(填“正反应方向”或“逆反应方向”)进行；若 $\text{[math]}$ 的初始浓度均为 $\text{[math]}$ ，求该反应达到平衡时CO的转化率。(写出计算过程)。

综合题普通