题目内容

【题目】生物质资源是一种污染小的可再生能源。生物质的主要转化途径及主要产物如下图。

(1)下列有关说法正确的是_____________

a.生物质能,本质上能量来源于太阳能

b.由纤维素水解获得的乙醇作燃料是利用了生物质能

c.生物质裂解获得的汽油、柴油等属于纯净物

d.由植物秸杆等厌氧发酵获得的沼气,主要成分是甲烷

(2)由生物质能获得的CO和H2,可以合成甲醇和二甲醚(CH3OCH3)及许多烃类物质。当两者1∶1催化反应,其原子利用率达100%,合成的物质可能是____________

a.汽油 b.甲醇(CH3OH) c.甲醛(HCHO) d.乙酸(CH3COOH)

(3)甲醇是一种重要的化工原料,工业上合成甲醇的反应:CO(g)+2H2(g) CH3OH(g) △H=﹣90.8kJ·mol-1。若在温度、容积相同的3个密闭容器中,按不同方式投入反应物,保持恒温、恒容,测得反应达到平衡时的有关数据如下:

容器

反应物投入量

1molCO 、2molH2

1mol CH3OH

2molCO、4molH2

CH3OH的浓度(mol/L)

c1

c2

c3

反应的能量变化

放出Q1 kJ

吸收Q2 kJ

放出Q3 kJ

平衡常数

K1

K2

K3

反应物转化率

α 1

α 2

α 3

下列说法正确的是________________

a.c1 = c2 b.2Q1 = Q3 c.K1 = K3 d.α2 + α3<100%

(4)某实验小组设计如图b所示的电池装置,正极的电极反应式为__________________

【答案】 abd cd a c O2 + 2H2O + 4e = 4OH

【解析】(1)a.生物质本质上能来源于太阳能,故A正确; b.乙醇来源于纤维素,属于生物质能,故B正确;c.汽油、柴油等属于混合物,故C错误;d.沼气的主要成分是甲烷,故D正确;故选abd;
(2)“绿色化学能实现零排放,即反应物中的原子利用率达到100%,也就是说反应类型一般是化合反应,且反应后产物中的各原子数目比不变,COH2在一定条件下按照不同的比例反应,可假定反应时的化学计量数之比为1:1,则只要各选项中的化学式能化为形式(CO)n(H2)n,都是正确的,汽油是混合物,甲醇(CH4O)可变为(CO)1(H2)2,甲醛(CH2O)可变为(CO)1(H2)1,乙酸(C2H4O2)可变为(CO)2(H2)2,故答案为cd;

(3)a.1molCO、2molH21molCH3OH的等效的,平衡时CH3OH的浓度c1=c2,故a正确;b.丙的反应物投入量是甲的二倍,容积相同,压强比甲大,平衡向右进行,放出的热量2Q1<Q3,故b错误;c.平衡常数只与温度有关,温度相同,平衡常数相同,故c正确;
d.无法求出转化率,故d错误,故答案为ac;

(4)电池的正极发生还原反应,氧气在正极发生还原反应,电解质溶液为KOH溶液,应写为O2+2H2O+4e-=4OH-

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