题目内容
能源是制约国家发展进程的因素之一。甲醇、二甲醚等被称为2 1世纪的绿色能源，工业上利用天然气为主要原料与二氧化碳、水蒸气在一定条件下制备合成气（CO、H2），再制成甲醇、二甲醚。
（1）工业上，可以分离合成气中的氢气，用于合成氨，常用醋酸二氨合亚铜
[Cu（NH3）2Ac]溶液（Ac=CH3COO－）（来吸收合成气中的一氧化碳，其反虚原理为：
[Cu（NH3）2Ac]（aq）+CO+NH3
[Cu（NH3）3]Ac?CO（aq）（△H＜0）
常压下，将吸收一氧化碳的溶液处理重新获得[Cu（NH3）2]AC溶液的措施是 ；
（2）工业上一般采用下列两种反应合成甲醇：
反应a：CO2（g）+3H2（g）CH3OH（g）+H2O（g） △H＝－49.0kJ/mol
反应b：CO（g）+2H2（g）CH3OH（g） △H<0
①对于反应a，某温度下，将4.0 mol CO2（g）和12.0 mol H2（g）充入容积为2L的密闭容器中，反应到达平衡时，测得甲醇蒸气的体积分数为30%，则该温度下反应的平衡常数为 ；
②对于反应b，某温度下，将1.0mol CO（g）和2．0 mol H2（曲充入固定容积的密闭容器中，反应到达平衡时，改变温度和压强，平衡体系中CH3OH的物质的量分数变化情况如图所示，温度和压强的关系判断正确的是 ；（填字母代号）
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，二甲醚可以作为燃料电池的原料，化学反应原理为：
CO（g）+4H2（g）CH3OCH3（g）+H2O（g） △H<0
①在恒容密闭容器里按体积比为1:4充入一氧化碳和氢气，一定条件下反应达到平衡状态。当改变反应的某一个条件后，下列变化能说明平衡一定向正反应方向移动的是 ；
A．逆反应速率先增大后减小
B．正反应速率先增大后减小
C．反应物的体积百分含量减小
D．化学平衡常数K值增大
②写出二甲醚碱性燃料电池的负极电极反应式 ；
③己知参与电极反应的电极材料单位质量放出电能的大小称为该电池的比能量。关于二甲醚碱性燃料电池与乙醇碱性燃料电池，下列说法正确的是 （填字母）
A．两种燃料互为同分异构体，分子式和摩尔质量相同，比能量相同
B．两种燃料所含共价键数目相同，断键时所需能量相同，比能量相同
C．两种燃料所含共价键类型不同，断键时所需能量不同，比能量不同
（4）已知l g二甲醚气体完全燃烧生成稳定的氧化物放出的热量为31.63 kJ，请写出表示二甲醚燃烧热的热化学方程式 。
（1）加热（2分）
（2）①1.33或
（2分，若书写单位且正确得2分，单位错误不得分） ②C、D（2分）
②C、D（2分）
（3）①B、D （2分）
②CH3OCH3－12e－＋16OH－= 2CO32－＋11H2O （2分） ③C（2分）
（4）CH3OCH3(g)＋3O2(g) = 2CO2(g)＋3H2O(l) ΔH=－1454.98 kJ/mol（2分）
解析试题分析：（1）将吸收一氧化碳的溶液处理重新获得[Cu（NH3）2]AC溶液只要使平衡向逆反应方向移动即可，逆反应方向为气体体积增大的吸热反应，所以在高温低压下使平衡逆移。
（2）①根据反应方程式计算，
CO2（g）+3H2（g）CH3OH（g）+H2O（g）
起始：4.0 mol 12.0 mol 0 0
转化：xmol 3xmol xmol xmol
平衡：4－xmol 12－xmol xmol xmol 
＝30% x=3mol
CO2（g）+3H2（g）CH3OH（g）+H2O（g）
平衡浓度：0.5mol/L 1.5mol/L 1.5mol/L 1.5mol/L
t1时达到达到平衡状态，平衡常数=
＝
=1.33或
②根据化学平衡移动的影响因素：温度、压强来分析：升高温度，化学平衡向着吸热方向进行，升高压强，化学平衡向着气体体积减小的方向进行。 CH3OH的物质的量分数时随着p1、p2、p3、p4逐渐降低，说明向着逆向移动，逆向是气体体积增大的方向，所以p1、p2、p3、p4压强逐渐升高， B错，CH3OH的物质的量分数时随着T1、T2、T3、T4逐渐升高，说明正向移动，正向是放热反应，说明T1、T2、T3、T4温度逐渐降低。A错。所以选C、D。
（3）①A．逆反应速率先增大后减小，说明一定逆向移动。
B．正反应速率先增大后减小，说明一定正向移动
C．反应物的体积百分含量减小，不一定正向移动
D．化学平衡常数K值增大，因为这个反应征方向是放热反应，说明一定正向移动
所以选B、D
②反应本质是二甲醚的燃烧，原电池负极发生氧化反应，二甲醚在负极放电，碱性环境中生成碳酸钾与氢水．正极反应还原反应，氧气在正极放电生成氢氧根离子；正极反应为氧气得到电子发生还原反应，在碱性环境中生成氢氧根离子，正极反应为3O2+12e－+6H2O=12OH－；负极上是燃料甲醚发生失电子的氧化反应，在碱性环境下，即为：CH3OCH3－12e－＋16OH－= 2CO32－＋11H2O ；
③由乙醇和二甲醚的分子结构可知，化学式都是C2H6O，组成元素及其原子个数完全相同，互为同分异构体，分子式和摩尔质量相同，乙醇和二甲醚的分子结构不同，无论是物理性质还是化学性质，还是共价键类型，断键时所需能量不可能完全相同，所以比能量肯定不同。所以选C（2分）
（4）l g二甲醚气体完全燃烧生成稳定的氧化物放出的热量为31.63 kJ，l mol（46g）二甲醚气体完全燃烧生成稳定的氧化物放出的热量为31.63×46= 1454.98 kJ，所以二甲醚燃烧热的热化学方程式CH3OCH3(g)＋3O2(g) = 2CO2(g)＋3H2O(l) ΔH=－1454.98 kJ/mol。
考点：考查涉及化学平衡移动、热化学方程式、平衡常数、原电池等内容。
2CO(g)的△H = kJ/mol
= 。[已知：
Cl2(g) + CO(g) △H =" +108" kJ/mol。反应体系达到平衡后，各物质的浓度在不同条件下的变化状况如下图所示(第10 min到14 min的COCl2浓度变化曲线来示出)：
氨是最重要的化工产品之一。
（1）合成氨用的氢气可以甲烷为原料制得:CH4(g)+H2O(g）
CO(g)+3H2(g)。有关化学反应的能量变化如下图所示。CH4(g)与H2O(g)反应生成CO(g)和H2(g)的热化学方程式为 。
（2）CO对合成氨的催化剂有毒害作用，常用乙酸二氨合铜(Ⅰ)溶液来吸收原料气中CO，其反应原理为：[Cu(NH3)2CH3COO](l)+CO(g)+NH3(g)
[Cu(NH3)3]CH3COO·CO(l） △H＜0。吸收CO后的乙酸铜氨液经过适当处理后又可再生，恢复其吸收CO的能力以供循环使用，再生的适宜条件是 __________（填写选项编号）。
A．高温、高压 B．高温、低压 C．低温、低压 D．低温、高压
（3）用氨气制取尿素[CO(NH2)2]的反应为：2NH3(g)+CO2(g)
CO(NH2)2(l)+H2O(g） △H＜0。某温度下，向容积为100L的密闭容器中通入4mol NH3和2molCO2，该反应进行到40 s时达到平衡，此时CO2的转化率为50%。该温度下此反应平衡常数K的值为________。下图中的曲线表示该反应在前25 s内的反应进程中的NH3浓度变化。若反应延续至70s，保持其它条件不变情况下，请在图中用实线画出使用催化剂时该反应的进程曲线。
（4）将尿素施入土壤后，大部分是通过转化为碳酸铵或碳酸氢铵后才被作物所利用，尿素分子在微生物分泌的脲酶作用下，转化为碳酸铵。已知弱电解质在水中的电离平衡常数（25℃）如下表：
| 弱电解质 | H2CO3 | NH3·H2O |
| 电离平衡常数 | Ka1=4.30×10-7 Ka2=5.61×10-11 | 1.77×10-5 |
现有常温下0.1 mol·L-1的(NH4)2CO3溶液，
①你认为该溶液呈 性（填“酸”、“中”、“碱”），原因是 。
②就该溶液中粒子之间有下列关系式，你认为其中正确的是 。
A．c(NH4+)＞c(CO32-)＞c(HCO3-)＞c(NH3·H2O)
B．c(NH4+)+c(H+)＝c(HCO3-)+c(OH-)+c(CO32-)
C．c(CO32-）+ c(HCO3-）+c(H2CO3)＝0.1 mol·L-1
D．c(NH4+)+ c(NH3·H2O)＝2c(CO32-）+ 2c(HCO3-）+2c(H2CO3)
O2(g)＝CO(g)＋2H2(g) △H2=－35.4 kJ·mol-1
[Cu(NH3)3]Ac·CO △H＜0
CO2和CO是工业排放的对环境产生影响的废气。
（1）以CO2与NH3为原料合成化肥尿素的主要反应如下：
①2NH3(g)＋CO2(g)＝NH2CO2NH4(s)；ΔH＝－159.47 kJ·mol－1
②NH2CO2NH4(s)＝CO(NH2)2(s)＋H2O(g)；ΔH＝a kJ·mol－1
③2NH3(g)＋CO2(g)＝CO(NH2)2(s)＋H2O(g)；ΔH＝－86.98 kJ·mol－1
则a为 。
（2）科学家们提出用工业废气中的CO2制取甲醇：CO2+3H2CH3OH+H2O。制得的CH3OH可用作燃料电池的燃料。
①在KOH介质中，负极的电极反应式为_________________________________。
②作介质的KOH可以用电解K2SO4溶液的方法制得。则KOH在_______出口得到,阳极的电极反应式是：_____________________________________。
（3）利用CO与H2反应可合成CH3OCH3。
已知：3H2(g) + 3CO(g) 
CH3OCH3(g) + CO2(g)，ΔH＝-247kJ/mol
在一定条件下的密闭容器中，该反应达到平衡，要提高CO的转化率，可以采取的措施是 .
| A．低温高压； | B．加入催化剂； | C．体积不变充入氦气； | D．增加CO的浓度；E．分离出二甲醚 |
CH3OCH3(g) + H2O(g)，在某温度下，在1L密闭容器中加入CH3OH ，反应到10分钟时达到平衡，此时测得各组分的浓度如下：| 物质 | CH3OH | CH3OCH3 | H2O |
| 浓度/（mol·L－1） | 0.01 | 0.2 | 0.2 |
①0-10 min内反应速率v(CH3OH) ＝ 。
②该温度下的平衡常数为 。
③若平衡后，再向容器中再加入0.01mol CH3OH和0.2mol CH3OCH3，此时正、逆反应速率的大小：
v正 v逆 （填“>”、“<”或“＝”)。
