乙醇是重要的化工原料和液體燃料，可以在一定條件下利用CO2與H2反應(yīng)制得：

請(qǐng)回答：
（1）該反應(yīng)的化學(xué)平衡常數(shù)表達(dá)式為                                 。
（2）當(dāng)溫度T1>T2時(shí)，化學(xué)平衡常數(shù)K1           K2（填“>”、“<”或“=”）。
（3）在恒溫、恒容的密閉容器中，下列描述能說(shuō)明上述反應(yīng)已達(dá)化學(xué)平衡狀態(tài)的是                           （填字母序號(hào)）。
a．生成1molCH3CH2OH的同時(shí)生成3 mol H2O   
b．容器中各組分濃度不隨時(shí)間而變化
c．容器中混合氣體的密度不隨時(shí)間而變化   
d．容器中氣體的分子總數(shù)不隨時(shí)間而變化
（4）在工業(yè)生產(chǎn)中，可使H2的轉(zhuǎn)化率和化學(xué)反應(yīng)速率同時(shí)提高的措施有                                     （寫出一條合理措施即可）。
（5）工業(yè)上，常以乙醇為原料生產(chǎn)乙醛。根據(jù)下圖所示信息，該反應(yīng)是            反應(yīng)（填“放熱”或“吸熱”），判斷依據(jù)是__________________。

（6）乙醇可以作為燃料電池的燃料。某乙醇燃料電池以乙醇為燃料，使用酸性電解質(zhì)，該電池負(fù)極反應(yīng)的電極反應(yīng)式為                                           。


（1） （2）<    （3）b d （4）增大CO2濃度（或增大壓強(qiáng)）
（5）放熱  反應(yīng)物總能量大于生成物總能量   （6）CH3CH2OH – 12 e- + 3H2O ＝2CO2 + 12H+

解析試題分析：（1）根據(jù)化學(xué)平衡常數(shù)的定義，可知 
（2）當(dāng)溫度T1>T2時(shí)，由T1到T2，相當(dāng)于是降低溫度，降低溫度，化學(xué)平衡向放熱反應(yīng)的方向進(jìn)行，△H＜0，即平衡右移，產(chǎn)物增多，反應(yīng)物減少，因此，K1＜K2。
（3）a．應(yīng)符合“異方向、量相當(dāng)”，生成1molCH3CH2OH的同時(shí)生成3 mol H2O，屬于同一方向的描述，錯(cuò)誤。
b．容器中各組分濃度不隨時(shí)間而變化，屬于化學(xué)平衡狀態(tài)的定義，也是宏觀判斷標(biāo)志，正確。
c．由于限定的條件是恒溫、恒容的密閉容器中，反應(yīng)前后質(zhì)量守恒，因此，密度在反應(yīng)的過(guò)程中未發(fā)生過(guò)變化，因此不能把容器中混合氣體的密度不隨時(shí)間而變化作為判斷標(biāo)志。 錯(cuò)誤。
d．從化學(xué)方程式可以看出，該可逆反應(yīng)是反應(yīng)前后氣體分子數(shù)減小的反應(yīng)，當(dāng)容器中容器中氣體的分子總數(shù)不隨時(shí)間而變化時(shí)，達(dá)到化學(xué)平衡，正確。
（4）根據(jù)可逆反應(yīng)中，反應(yīng)物的轉(zhuǎn)化特點(diǎn)，當(dāng)增加反應(yīng)體系中另外一種物質(zhì)CO2時(shí)，可使H2的轉(zhuǎn)化率和化學(xué)反應(yīng)速率同時(shí)提高，也可以增大壓強(qiáng)。
（5）從函數(shù)圖像可以看出，反應(yīng)物自身具有的總能量高于生物自身具有的總能量，即E（反）＞E(生)。
（6）CH3CH2OH中碳元素的化合價(jià)為-2價(jià)，在原電池的負(fù)極發(fā)生氧化反應(yīng)，碳元素被氧化為CO2，化合價(jià)升高6價(jià)，CH3CH2OH中含有2個(gè)碳原子，1molCH3CH2OH被氧化，碳元素的化合價(jià)升高12價(jià)，即轉(zhuǎn)移的電子數(shù)目為12e-，因此負(fù)極反應(yīng)式為：CH3CH2OH – 12 e- + 3H2O ＝2CO2 + 12H+，正極反應(yīng)式為： O2+4H++4e-=2H2O。
考點(diǎn)：考查化學(xué)平衡常數(shù)表達(dá)式的書寫、化學(xué)平衡狀態(tài)的判斷標(biāo)志、化學(xué)平衡移動(dòng)、化學(xué)能與熱能、原電池原理等知識(shí)。

練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中化學(xué) 來(lái)源： 題型：填空題

能源是制約國(guó)家發(fā)展進(jìn)程的因素之一。甲醇、二甲醚等被稱為2 1世紀(jì)的綠色能源，工業(yè)上利用天然氣為主要原料與二氧化碳、水蒸氣在一定條件下制備合成氣（CO、H2），再制成甲醇、二甲醚。
（1）工業(yè)上，可以分離合成氣中的氫氣，用于合成氨，常用醋酸二氨合亞銅
[Cu（NH3）2Ac]溶液（Ac=CH3COO－）（來(lái)吸收合成氣中的一氧化碳，其反虛原理為：
[Cu（NH3）2Ac]（aq）+CO+NH3[Cu（NH3）3]Ac?CO（aq）（△H＜0）
常壓下，將吸收一氧化碳的溶液處理重新獲得[Cu（NH3）2]AC溶液的措施是         ；
（2）工業(yè)上一般采用下列兩種反應(yīng)合成甲醇：
反應(yīng)a：CO2（g）+3H2（g）CH3OH（g）+H2O（g） △H＝－49.0kJ/mol
反應(yīng)b：CO（g）+2H2（g）CH3OH（g） △H<0
①對(duì)于反應(yīng)a，某溫度下，將4.0 mol CO2（g）和12.0 mol H2（g）充入容積為2L的密閉容器中，反應(yīng)到達(dá)平衡時(shí)，測(cè)得甲醇蒸氣的體積分?jǐn)?shù)為30%，則該溫度下反應(yīng)的平衡常數(shù)為    ；
②對(duì)于反應(yīng)b，某溫度下，將1.0mol CO（g）和2．0 mol H2（曲充入固定容積的密閉容器中，反應(yīng)到達(dá)平衡時(shí)，改變溫度和壓強(qiáng)，平衡體系中CH3OH的物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)變化情況如圖所示，溫度和壓強(qiáng)的關(guān)系判斷正確的是         ；（填字母代號(hào)）

A．p3>p2，T3>T2
B．p2>p4，T4>T2
C．p1>p3，T1>T3
D．p1>p4，T2>T3
（3）CO可以合成二甲醚，二甲醚可以作為燃料電池的原料，化學(xué)反應(yīng)原理為：
CO（g）+4H2（g）CH3OCH3（g）+H2O（g）  △H<0
①在恒容密閉容器里按體積比為1:4充入一氧化碳和氫氣，一定條件下反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài)。當(dāng)改變反應(yīng)的某一個(gè)條件后，下列變化能說(shuō)明平衡一定向正反應(yīng)方向移動(dòng)的是       ；
A．逆反應(yīng)速率先增大后減小
B．正反應(yīng)速率先增大后減小
C．反應(yīng)物的體積百分含量減小
D．化學(xué)平衡常數(shù)K值增大
②寫出二甲醚堿性燃料電池的負(fù)極電極反應(yīng)式         ；
③己知參與電極反應(yīng)的電極材料單位質(zhì)量放出電能的大小稱為該電池的比能量。關(guān)于二甲醚堿性燃料電池與乙醇?jí)A性燃料電池，下列說(shuō)法正確的是         （填字母）
A．兩種燃料互為同分異構(gòu)體，分子式和摩爾質(zhì)量相同，比能量相同
B．兩種燃料所含共價(jià)鍵數(shù)目相同，斷鍵時(shí)所需能量相同，比能量相同
C．兩種燃料所含共價(jià)鍵類型不同，斷鍵時(shí)所需能量不同，比能量不同
（4）已知l g二甲醚氣體完全燃燒生成穩(wěn)定的氧化物放出的熱量為31.63 kJ，請(qǐng)寫出表示二甲醚燃燒熱的熱化學(xué)方程式                    。

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科目：高中化學(xué) 來(lái)源： 題型：填空題

“富煤、貧油、少氣”是我國(guó)能源發(fā)展面臨的現(xiàn)狀。隨著能源的日益緊張，發(fā)展“煤化工”對(duì)我國(guó)能源結(jié)構(gòu)的調(diào)整具有重要意義。下圖是煤化工產(chǎn)業(yè)鏈之一。

“潔凈煤技術(shù)”研究在世界上相當(dāng)普遍，科研人員通過(guò)向地下煤層氣化爐中交替鼓入空氣和水蒸氣的方法，連續(xù)產(chǎn)出熱值很高的煤炭合成氣，其主要成分是CO和H2。CO和H2可作為能源和化工原料，應(yīng)用十分廣泛。
（1）已知：C(s)+O2(g)=CO2(g)            ΔH1＝－393.5 kJ·mol–1          ①
C(s)+H2O(g)=CO(g)+H2(g)      ΔH2＝＋131.3 kJ·mol–1          ②
則反應(yīng)CO(g)+H2(g) +O2(g)= H2O(g)+CO2(g)，ΔH= _________kJ·mol–1。在標(biāo)準(zhǔn)狀況下，33.6 L的煤炭合成氣(設(shè)全部為CO和H2)與氧氣完全反應(yīng)生成CO2和H2O，反應(yīng)中轉(zhuǎn)移______mole－。
（2）在一恒容的密閉容器中，由CO和H2合成甲醇：CO(g)+2H2(g)CH3OH(g)
①下列情形能說(shuō)明上述反應(yīng)已達(dá)到平衡狀態(tài)的是_______
a．體系壓強(qiáng)保持不變
b．密閉容器中CO、H2、CH3OH(g)3種氣體共存
c．CH3OH與H2物質(zhì)的量之比為1:2
d．每消耗1 mol CO的同時(shí)生成2molH2
②CO的平衡轉(zhuǎn)化率(α)與溫度、壓強(qiáng)的關(guān)系如圖所示。

A、B兩點(diǎn)的平衡常數(shù)_____(填“前者”、“后者”或“一樣”)大；達(dá)到A、C兩點(diǎn)的平衡狀態(tài)所需的時(shí)間tA      tC(填“大于”、“小于”或“等于”)。
在不改變反應(yīng)物用量的情況下，為提高CO的轉(zhuǎn)化率可采取的措施是_____________(答出兩點(diǎn)即可)。
（3）工作溫度650℃的熔融鹽燃料電池，是用煤炭氣(CO、H2)作負(fù)極燃?xì)�，空氣與CO2的混合氣體為正極燃?xì)�，用一定比例的Li2CO3和Na2CO3低熔點(diǎn)混合物做電解質(zhì)，以金屬鎳(燃料極)為催化劑制成的。負(fù)極的電極反應(yīng)式為：CO + H2－4e－ + 2CO32－= 3CO2+H2O；則該電池的正極反應(yīng)式為____________。

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科目：高中化學(xué) 來(lái)源： 題型：填空題

生物質(zhì)能是一種潔凈、可再生能源。生物質(zhì)氣(主要成分為 CO、CO2、H2等)與H2混合，催化合成甲醇和二甲醚（CH3OCH3）及許多烴類物質(zhì)等，是生物質(zhì)能利用的方法之一.
（1）已知碳的氣化反應(yīng)在不同溫度下平衡常數(shù)的對(duì)數(shù)值（lgK）如下表:

反應(yīng)：CO(g)+H2O(g)CO2(g)+H2(g)，該反應(yīng)的△H________0（選填：“＞”、“＜”、“＝”）；在900K時(shí)，該反應(yīng)平衡常數(shù)的對(duì)數(shù)值（lgK）=_____________.
（2）甲醇是一種重要的能源和化工原料，工業(yè)上合成甲醇的反應(yīng)為：CO+2H2?CH3OH．現(xiàn)已知：H2(g)、CO(g)、CH3OH(l)的燃燒熱ΔH分別為-285.8KJ/mol、-283.0KJ/mol和-726.5KJ/mol。則：CH3OH不完全燃燒生成CO和液態(tài)H2O的熱化學(xué)反應(yīng)方程式                        .
（3）在一定溫度、壓強(qiáng)和催化條件下，工業(yè)上用CO和H2反應(yīng)生成二甲醚，同時(shí)產(chǎn)生一種參與大氣循環(huán)的無(wú)機(jī)物。則該反應(yīng)的化學(xué)反應(yīng)方程式為：                        ．
（4）下圖左為綠色電源“二甲醚燃料電池”的工作原理示意圖．a(chǎn)電極上發(fā)生反應(yīng)的電極反應(yīng)式為                                  .

（5）連接下圖右裝置的電源為（4）問(wèn)中的二甲醚燃料電池。接通電源一段時(shí)間后，觀察到裝置中電解質(zhì)溶液顏色由無(wú)色變?yōu)樗{(lán)色，并逐漸加深。則該裝置中的Cu電極應(yīng)與二甲醚燃料電池中      電極（填a或b）相連。通電時(shí)發(fā)生反應(yīng)的總的離子反應(yīng)方程式為：                    .

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科目：高中化學(xué) 來(lái)源： 題型：填空題

隨著大氣污染的日趨嚴(yán)重，國(guó)家擬于“十二五”期間，將二氧化硫(SO2)排放量減少8%，氮氧化物(NOx)排放量減少10%。目前，消除大氣污染有多種方法。
（1）處理NOx的一種方法是利用甲烷催化還原NOx。已知：
CH4(g)+4NO2(g)=4NO(g)+CO2(g)+2H2O(g) △H=－574kJ·mol­—1
CH4(g)+4NO(g)=2N2(g)+CO2(g)+2H2O(g) △H=－1160kJ·mol—1
則甲烷直接將NO2還原為N2的熱化學(xué)方程為                                  。
（2）降低汽車尾氣的方法之一是在排氣管上安裝催化 轉(zhuǎn)化器，發(fā)生如下反應(yīng)：
2NO(g)+2CO(g)N2(g)+2CO2(g) △H＜0。        
若在一定溫度下，將2molNO、1molCO充入1L固定容積的容器中，反應(yīng)過(guò)程中各物質(zhì)的濃度變化如圖所示，該反應(yīng)的化學(xué)平衡常數(shù)為K=           。

若保持溫度不變，20min時(shí)再向容器中充入CO、N2各0.6mol，平衡將      移動(dòng)（填“向左”、 “向右”或“不”）。
20min時(shí)，若改變反應(yīng)條件，導(dǎo)致N2濃度發(fā)生如上圖所示的變化，則改變的條件可能是             （填序號(hào)）。
①加入催化劑　 ②降低溫度　 ③縮小容器體積　 ④增加CO2的量
（3）肼（N2H4）用亞硝酸（HNO2）氧化可生成氮的另一種氫化物，該氫化物的相對(duì)分子質(zhì)量為43.0，其中氮原子的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為0.977。寫出肼與亞硝酸反應(yīng)的化學(xué)方程式                                        。

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科目：高中化學(xué) 來(lái)源： 題型：填空題

常溫常壓下，斷裂1mol（理想）氣體分子化學(xué)鍵所吸收的能量或形成1mol（理想）氣體分子化學(xué)鍵所放出的能量稱為鍵能（單位為kJ.mol-1）下表是一些鍵能數(shù)據(jù)（kJ·mol－1）

化學(xué)鍵
鍵能
化學(xué)鍵
鍵能
化學(xué)鍵
鍵能
C－F
427
C－Cl
330
C－I
218
H－H
436
S＝S
255
H－S
339
 
回答下列問(wèn)題：
（1）由表中數(shù)據(jù)規(guī)律預(yù)測(cè)C－Br鍵的鍵能范圍：_________   <C－Br鍵能<__________  （回答數(shù)值和單位）
（2）熱化學(xué)方程式2H2(g)＋S2(g) =2H2S(g)；△H= QkJ·mol－1；則Q=                   
（3） 已知下列熱化學(xué)方程式：
O2 (g) = O+2(g) + e—                        H1=" +1175.7" kJ·mol-1
PtF6(g) + e—= PtF6—(g)             H2= —771.1 kJ·mol-1
O2+PtF6—(s) = O2+(g) + PtF6—(g)       H3=" +482.2" kJ·mol-1
則反應(yīng)O2(g) +             (g) = O2+PtF6— (s)   H="_____________" kJ·mol-1。

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科目：高中化學(xué) 來(lái)源： 題型：填空題

甲烷是天然氣的主要成分，是生產(chǎn)生活中應(yīng)用非常廣泛的一種化學(xué)物質(zhì)。
（1）一定條件下，用甲烷可以消除氮氧化物（NOx）的污染。已知：
①CH4(g) + 4NO(g) = 2N2(g) + CO2(g) + 2H2O(g)； △H1
②CH4(g) + 4NO2(g) =" 4NO(g)" + CO2(g) + 2H2O(g)；△H2
現(xiàn)有一份在相同條件下對(duì)H2的相對(duì)密度為17的NO與NO2的混合氣體，用16g甲烷氣體催化還原該混合氣體，恰好生成氮?dú)狻⒍趸細(xì)怏w和水蒸氣，共放出1042.8kJ熱量。
①該混合氣體中NO和NO2的物質(zhì)的量之比為                    
②已知上述熱化學(xué)方程式中△H1=—1160kJ/mol，則△H2=          
③在一定條件下NO氣體可以分解為NO2氣體和N2氣體，寫出該反應(yīng)的熱化學(xué)方程式                           。
（2）以甲烷為燃料的新型電池，其成本大大低于以氫為燃料的傳統(tǒng)燃料電池，目前得到廣泛的研究，下圖是目前研究較多的一類固體氧化物燃料電池工作原理示意圖。回答下列問(wèn)題：

④B極為電池     極，電極反應(yīng)式為                                            
⑤若用該燃料電池做電源，用石墨做電極電解100mL 1mol/L的硫酸銅溶液，寫出陽(yáng)極的電極反應(yīng)式                                                  ，當(dāng)兩極收集到的氣體體積相等時(shí)，理論上消耗的甲烷的體積為        （標(biāo)況下），實(shí)際上消耗的甲烷體積（折算到標(biāo)況）比理論上大，可能原因?yàn)?u>                                                         .

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科目：高中化學(xué) 來(lái)源： 題型：填空題

化學(xué)反應(yīng)中一定伴隨著能量的變化，化學(xué)能在實(shí)際生產(chǎn)生活中的應(yīng)用將越來(lái)越廣泛。
（1）利用氫氣可以制取工業(yè)原料乙酸。已知：
①CH3COOH(l)+2O2(g)=2CO2(g)+2H2O(l)  △H1 = －870.3kJ／mo1
②C(s)+O2(g)=CO2(g) △H 2= －393.5kJ／mo1
③H2(g) + 1/2O2(g)=H2O(l)  △H 3= －285.8kJ／mo1
試?yán)蒙鲜鲂畔⒂?jì)算下述反應(yīng)的反應(yīng)熱：
2C(s)+2H2(g)+O2(g)=CH3COOH(l)   △H=             。
（2）科學(xué)家可用焓變和熵變來(lái)判斷化學(xué)反應(yīng)進(jìn)行的方向，下列都是能自發(fā)進(jìn)行的化學(xué)反應(yīng)，其中是吸熱反應(yīng)且反應(yīng)后熵增的為         （填字母）。

A．2Na+2H2O=2NaOH+H2↑B．3Fe+2O2=Fe3O4
C．(NH4)2CO3=NH4HCO3+NH3↑D．NaOH+HCl=NaCl+H2O
（3）實(shí)驗(yàn)室可以利用下圖裝置進(jìn)行中和熱測(cè)定�；卮鹣铝袉�(wèn)題：

①請(qǐng)指出該裝置還缺少的儀器是                     ；
②兩燒杯間填滿碎泡沫塑料的作用是                 ；
③若向三份等體積、等物質(zhì)的量濃度的NaOH溶液中分別加入稀醋酸、濃硫酸、稀硝酸至恰好完全反應(yīng)，并將上述過(guò)程中放出的熱量分別記為Ql、Q2、Q3。則三者的大小關(guān)系是                 （由大到�。�。

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科目：高中化學(xué) 來(lái)源： 題型：填空題

(1)臭氧可用于凈化空氣、飲用水消毒、處理工業(yè)廢物和作為漂白劑。
①臭氧幾乎可與除鉑、金、銥、氟以外的所有單質(zhì)反應(yīng)。如：
6Ag(s)+O3(g)＝3Ag2O(s)；△H＝－235．8 kJ/mol。
己知：2 Ag2O(s)＝4Ag(s)+O2(g)；△H＝+62.2kJ/mol，則O3轉(zhuǎn)化為O2的熱化學(xué)方程式為          ；②科學(xué)家P．Tatapudi等人首先使用在酸性條件下電解水的方法制得臭氧。臭氧在陽(yáng)極周圍的水中產(chǎn)生，陰極附近的氧氣則生成過(guò)氧化氫，陰極電極反應(yīng)式為                                         。

時(shí)間/min濃度(mol/L)
NO
N2
CO2
0
1.00
0
0
10
0.58
0.21
0.21
20
0.40
0·30
0.30
30
0.40
0.30
0.30
40
0.32
0.34
0.17
50
0.32
0.34
0.l7
 
(2)用活性炭還原法處理氮氧化物，有關(guān)反應(yīng)為： C(s)+2NO(g)N2(g)+CO2(g)。某研究小組向某密閉的真空容器(假設(shè)容器體積不變，固體試樣體積忽略不計(jì))中加入NO和足量的活性炭，恒溫(T1℃)條件下反應(yīng)，反應(yīng)進(jìn)行到不同時(shí)間測(cè)得各物質(zhì)的濃度如下：
①10 min～20 min以內(nèi)v(CO2)表示的反應(yīng)速率為                      
②根據(jù)表中數(shù)據(jù)，計(jì)算T1℃時(shí)該反應(yīng)的平衡常數(shù)K＝        (保留兩位小數(shù))；
③下列各項(xiàng)能作為判斷該反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài)的是   (填序號(hào)字母)；
A．容器內(nèi)壓強(qiáng)保持不變
B．2v正(NO)=v逆(N2)
C．容器內(nèi)CO2的體積分?jǐn)?shù)不變
D．混合氣體的密度保持不變
④30 min時(shí)改變某一條件，反應(yīng)重新達(dá)到平衡，則改變的條件可能是    ；
⑤一定溫度下，隨著NO的起始濃度增大，則NO的平衡轉(zhuǎn)化率   (填“增大”、“不變”或“減小”)。

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