题目内容
【题目】碳及其化合物在生产、生活中有广泛的应用，按要求回答问题:
(1)CO2可通过反应CO2(g)+3H2(g)
CH3OH(g)+H2O(g)转化成有机物实现碳循环。一定条件下，在体积为1 L的密闭容器中，充入 1 mol CO2和3 mol H2，测得CO2和CH3OH(g)的浓度随时间变化如图所示。
从3 min到9 min内，v(H2)=_____mol·L1·min1。平衡时H2的转化率为________。平衡时混合气体中CO2(g)的体积分数是________。一定温度下，第9分钟时v逆(CH3OH) _______第3分钟时v正(CH3OH)(填“大于”、“小于”或“等于”)。
(2)如图，将锌片、C棒通过导线相连，置于稀硫酸中。
该装置工作时，溶液中的SO42-向____极(填“C”或“Zn”)移动；电子沿导线流入_______极(填“C”或“Zn”)。写出正极的电极反应式____。若正极产生11.2L气体（标况下），则电路中应该有___mol电子发生了转移。
【答案】0.125 75﹪ 10﹪ 小于 Zn C 2H＋＋2e－=H2↑ 1
【解析】
此题为化学反应原理的综合题，主要考察简单的化学反应速率和平衡、三段式的计算以及原电池的相关内容。
（1）从3 min到9 min内，
；平衡时氢气的转化率和平衡时混合气体中CO2的体积分数可用三段式进行计算，
CO2(g) | + | 3H2(g) |
| CH3OH(g) | + | H2O(g) | |
c0 | 1 | 3 | 0 | 0 | |||
Δc | 0.75 | 2.25 | 0.75 | 0.75 | |||
c | 0.25 | 0.75 | 0.75 | 0.75 |
所以平衡时氢气的转化率=2.25÷3×100%=75%；
混合气体中CO2的体积分数=0.25÷（0.25+0.75+0.75+0.75）×100%=10%；
第9分钟时反应达到平衡，则v逆(CH3OH) ＜第3分钟时v正(CH3OH)；
（2）此原电池锌片作负极，C棒作正极材料，氢离子在正极的电子生成氢气；
该装置工作时，溶液中的SO42-向负极Zn移动，电子沿导线流入正极C；
正极的电极反应为2H＋＋2e－=H2↑；
若正极产生11.2L气体（标况下），则气体的物质的量为0.5mol，则电路中应该有1mol电子发生了转移。
