Question

【題目】神舟十一號飛船搭乘CZ—2F火箭成功發射，在重達495噸的起飛重量中，95%的都是化學推進劑。

（1）CH3OH和液氧是常用的液體火箭推進劑。

①已知：

CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(l) ΔH1

2H2(g)+O2(l)=2H2O(l) ΔH2

CH3OH(g)=CH3OH(l) ΔH3

2CH3OH(l)+3O2(l)=2CO2(g)+4H2O(l) ΔH4

則ΔH4=______(用ΔH1、ΔH2、ΔH3來表示)。

②某溫度下，發生反應CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g)。在體積為2L的密閉容器中加入1molCH3OH和1molH2O，第4min達到平衡，容器內c(CO2)隨時間的變化情況如圖1所示，求此反應在該溫度下的平衡常數______（保留四位有效數字）。保持其他條件不變，在第5min時向體系中再充入0.2molCO2和0.4molH2，第8min重新達到平衡，此時c(H2)=c(CH3OH)。請在圖1中畫出5～9min的c(CO2)變化曲線示意圖_______。

（2）NH4NO3也是一種重要的固體推進劑，可通過電解NO制備NH4NO3，其工作原理如圖2所示，A電極的名稱為______極，請寫出在B電極上發生的電極反應式：______。

Answer 1

【答案】3△H22△H12△H3 59.26 陰 NO3e+2H2O=NO3+4H+

【解析】

(1)①利用蓋斯定律：3×②-2×①-2×③得，2CH3OH(l)+3O2(l)═2CO2(g)+4H2O(l)△H4=3△H2-2△H1-2△H3，據此進行分析；

②CO2(g)+3H2(g) CH3OH(g)+H2O(g)，據K=進行計算；反應物濃度增大，使平衡不斷向正反應方向進行，據此作圖；
(2)由圖可知，A極上NO生成NH4+，發生還原反應，為電解池陰極，B極上NO生成NO3-，發生氧化反應，據此書寫電極反應方程式。

(1)①已知：①CO2(g)+3H2(g) CH3OH(g)+H2O(l) ΔH1

②2H2(g)+O2(l)=2H2O(l) ΔH2

③CH3OH(g)=CH3OH(l) ΔH3

2CH3OH(l)+3O2(l)=2CO2(g)+4H2O(l) ΔH4

根據蓋斯定律，3×②2×①2×③得，2CH3OH(l)+3O2(l)═2CO2(g)+4H2O(l)△H4=3△H22△H12△H3；

②根據題意，列三段式：

K=，反應物濃度增大，使平衡不斷向正反應方向進行，故圖為

，

(3)由圖可知，A極上NO生成NH4+，發生還原反應，為電解池陰極；B極上NO生成NO3，發生氧化反應，故電極反應方程式為NO3e+2H2O=NO3+4H+。