Question

（15分）I.已知0.3 mol的气态高能燃料乙硼烷(B₂H₆)在O₂中燃烧，生成固态三氧化二硼和液态水，放出649.5 kJ的热量，其热化学方程式为：              。

II.在某温度下，物质(t－BuNO)₂在正庚烷或CCl₄溶剂中均可以发生反应：

(t－BuNO)₂ 2(t－BuNO) 。该温度下该反应在CCl₄溶剂中的平衡常数为1.4。

（1）向1L正庚烷中加入0.50mol(t－BuNO)₂，10min时反应达平衡，此时(t－BuNO)₂的平衡转化率为60%（假设反应过程中溶液体积始终为1L）。反应在前10min内的平均速率为ν（t－BuNO)=        计算上述反应的平衡常数K =       。

（2）有关反应：(t－BuNO)₂ 2(t－BuNO) 的叙述正确的是（     ）

A．压强越大，反应物的转化率越大

B．温度升高，该平衡一定向右移动

C．溶剂不同，平衡常数K值不同

III．甲醇燃料电池的电解质溶液是KOH溶液。则负极的电极反应式为                 。

Answer

I．B2H6(g)＋3O2(g)===B2O3(s)＋3H2O(l) ΔH＝－2165 kJ·mol－1（3分）II．（1）ν（t-BuNO）= 0.06mol•L-1•min-1 （3分）1.8 （3分）（2）C（3分）III．CH3OH + 8OH- - 6 e－= CO32- + 6H2O (3分）

【解析】

试题分析：Ⅰ、0.3 mol的B2H6燃烧放出649.5 kJ的热量，那么1mol的B2H6燃烧放出的热量为649.5 kJ /0.3=2165 kJ，反应是放热反应，所以ΔH是负值，则B2H6燃烧的热化学方程式为：B2H6(g)+3O2(g)===B2O3(s)＋3H2O(l) ΔH＝－2165 kJ·mol－1Ⅱ、（1）平衡时(t－BuNO)2的平衡转化率60%，则(t－BuNO)2的浓度为0.2mol/L，(t－BuNO)的浓度为0.6mol/L，ν（t-BuNO）= 0.6mol/L ÷10min =0.06mol•L-1•min-1；K===1.8。（2）反应在溶液中进行，改变压强对平衡没有影响，A错；

不知道反应是吸热还是放热，无法确定改变温度时平衡的而移动方向，B错；反应CCl4溶剂中的平衡常数为1.4，在正庚烷中的平衡常数为1.8，所以溶剂不同平衡常数不同，C对。Ⅲ.在燃料电池中燃料在负极反应，氧气在正极反应，，由于在碱性环境中生成的CO2会和OH-反应生成CO32-，故负极的电极反应为：CH3OH + 8OH- - 6 e－= CO32- + 6H2O

考点：热化学方程式的书写、化学平衡常数的计算、燃料电池的电极反应的书写。