[题目]十九大报告提出要对环境问题进行全面.系统的可持续治理.绿色能源是实施可持续发展的重要途径.利用生物乙醇来制取绿色能源氢气的部分反应过程如下图所示:(1)已知:CO(g)+H2O(g)CO2(g)+H2(g) △H1= - 41 kJ/molCH3CH2OH(g)+3H2O(g)2CO2(g)+6H2(g) △H2=+174.1 kJ/mol请写出反应I� 题目和参考答案——青夏教育精英家教网—

题目内容

【题目】十九大报告提出要对环境问题进行全面、系统的可持续治理。绿色能源是实施可持续发展的重要途径，利用生物乙醇来制取绿色能源氢气的部分反应过程如下图所示：

（1）已知：CO(g)+H2O(g)CO2(g)+H2(g) △H1= - 41 kJ/mol

CH3CH2OH(g)+3H2O(g)2CO2(g)+6H2(g) △H2=+174.1 kJ/mol

请写出反应I的热化学方程式_____________________________。

（2）反应II，在进气比[n(CO) : n(H2O)]不同时，测得相应的CO平衡转化率见下图

（各点对应的反应温度可能相同，也可能不同；各点对应的其他反应条件都相同）。

① 经分析，A、E和G三点对应的反应温度相同，其原因是KA=KE=KG=________（填数值）。在该温度下：要提高CO平衡转化率，除了改变进气比之外，还可采取的措施是________。

② 对比分析B、E、F三点，可得出对应的进气比和反应温度的变化趋势之间的关系是_____________________________________________________________。

③ 比较A、B两点对应的反应速率大小：VA______VB（填“＜” “=”或“＞”）。反应速率v=v正－v逆=－，k正、k逆分别为正、逆向反应速率常数，x为物质的量分数，计算在达到平衡状态为D点的反应过程中，当CO转化率刚好达到20%时=__________ （计算结果保留1位小数）。

（3）反应III，利用碳酸钾溶液吸收CO2得到饱和的KHCO3电解液，电解活化的CO2来制备乙醇。

①已知碳酸的电离常数Ka1=10-a，Ka2=10-b，吸收足量CO2所得饱和KHCO3溶液的pH=c，则该溶液中lg=____________________________________（列出计算式）。

②在饱和KHCO3电解液中电解CO2来制备乙醇的原理如图所示。则阴极的电极反应式是_____________________________________________________________________。

【答案】CH3CH2OH(g)+H2O(g)＝4H2(g)+2CO(g) △H=+256.1kJ/mol 1 及时移去产物进气比越大，反应温度越低(或进气比越小，反应温度越高) ＜ 36.0 c-a 14CO2+12e-+9H2O＝CH3CH2OH+12HCO3-

【解析】

(1)反应I化学方程式为CH3CH2OH(g)+H2O(g)＝4H2(g)+2CO(g)，因为①CO(g)+H2O(g)CO2(g)+H2(g)△H1=-41kJ/mol，②CH3CH2OH(g)+3H2O(g)2CO2(g)+6H2(g)△H2=+174.1kJ/mol，根据盖斯定律，将②-①×2得：CH3CH2OH(g)+H2O(g)＝4H2(g)+2CO(g) △H=+174.1kJ/mol－(-41kJ/mol)×2=+256.1kJ/mol，即热化学方程式为CH3CH2OH(g)+H2O(g)＝4H2(g)+2CO(g) △H=+256.1kJ/mol，故答案为：CH3CH2OH(g)+H2O(g)＝4H2(g)+2CO(g) △H=+256.1kJ/mol；

(2)①反应II为CO(g)+H2O(g)CO2(g)+H2(g)，由于A、E和G三点对应的反应温度相同，其平衡常数KA=KE=KG，可用E点数值进行计算：图中E点数值为(1，0.5)，反应的三段式为：

平衡常数K===1；CO(g)+H2O(g)CO2(g)+H2(g)△H=-41kJmol-1，即正向为气体体积不变的放热反应，所以恒温条件下，增大H2O(g)的浓度或及时分离出CO2等产物均可提高CO的平衡转化率，故答案为：1；及时移去产物；

②由图可知，当CO的转化率相同时，温度由低到高，对应的进气比为0.5、1、1.5，则进气比越高达到相同转化率所需的温度越低，即进气比越大，反应温度越低或进气比越小，反应温度越高，故答案为：进气比越大，反应温度越低(或进气比越小，反应温度越高)；

③CO(g)+H2O(g)CO2(g)+H2(g)△H1=-41kJ/mol，反应为放热反应，升高温度，平衡逆向进行，CO转化率减小，则B点温度高，反应速率快，即VA＜VB；D点数值为(1，0.6)，反应三段式为：

D 点温度下的平衡常数K===2.25，反应达到平衡时v正=v逆，即k正xCO·xH2O=k逆xCO2·xH2，所以===K=2.25，在达到平衡状态为D点的反应过程中，当CO转化率刚好达到20%时，三段式：

xCO=xH2O==0.4，xCO2=xH2=0.1，所以则==K×=2.25×=36.0，故答案为：＜；36.0；

(3)①pH=c时c(H+)=10-cmol/L，KHCO3以水解为主，HCO3-+H2OH2CO3+OH-，平衡常数K==，则=×c(OH-)===10c-a，所以lg=lg10c-a=c-a，故答案为：c-a；

②阴极失去电子发生氧化反应，故电极反应方程式14CO2+12e-+9H2O＝CH3CH2OH+12HCO3-，故答案为：14CO2+12e-+9H2O＝CH3CH2OH+12HCO3-。

练习册系列答案

（1）过程Ⅰ，在空气中加热黑锰粉的目的是除炭、氧化MnO(OH)等。O2氧化MnO(OH)的化学方程式是_______。

（2）溶液a的主要成分为NH4Cl，另外还含有少量ZnCl2等。

① 溶液a呈酸性，原因是______。

② 根据如图所示的溶解度曲线，将溶液a______（填操作），可得NH4Cl粗品。

③ 提纯NH4Cl粗品，有关性质数据如下：

化合物	ZnCl2	NH4Cl
熔点	365℃	337.8℃分解
沸点	732℃	-------------

根据上表，设计方案提纯NH4Cl：________。

（3）检验MnSO4溶液中是否含有Fe3+：取少量溶液，加入_______（填试剂和现象），证明溶液中Fe3+沉淀完全。

（4）探究过程Ⅱ中MnO2溶解的适宜条件。

ⅰ．向MnO2中加入H2O2溶液，产生大量气泡；再加入稀H2SO4，固体未明显溶解。

ⅱ．向MnO2中加入稀H2SO4，固体未溶解；再加入H2O2溶液，产生大量气泡，固体完全溶解。

① 用化学方程式表示ⅱ中MnO2溶解的原因：________。

② 解释试剂加入顺序不同，MnO2作用不同的原因：________。

上述实验说明，试剂加入顺序不同，物质体现的性质可能不同，产物也可能不同。

【题目】用如图所示实验装置进行物质性质的探究实验。下列说法不合理的是( )

A.若品红溶液①褪色，则说明产物中含有SO2

B.若溴水褪色，则说明SO2具有还原性

C.若烧瓶中产生黄色浑浊和无色气泡，则说明Na2S2O3只作氧化剂

D.若品红溶液②不褪色、Na2SiO3溶液中出现白色浑浊，则说明硅酸比碳酸的酸性弱

【题目】某兴趣小组设计了如下实验测定海带中碘元素的含量，依次经过以下四个步骤，下列图示装置和原理能达到实验目的的是

A.灼烧海带

B.将海带灰溶解后分离出不溶性杂质

C.制备Cl2，并将I-氧化为I2

D.以淀粉为指示剂，用Na2SO3标准溶液滴定

【题目】如图中A、B、C、D是同周期或同主族的相邻元素：

	D
A	B	C

(1)已知：A元素的最低价为-3价，它的最高价氧化物含氧56.34%，原子核内中子数比质子数多1个，则A元素原子的质量数为_____。

(2)写出元素符号：A_____，C_____，D____。

(3)A、B、C三种元素最高价氧化物的水化物中酸性最强的是____(填化学式)。

(4)B、D两种元素和氢组成的气态氢化物中稳定性最强的是___，还原性最强的____(填化学式)。

【题目】下列说法正确的是

A.CH3Cl(g)+Cl2(g)CH2Cl2(l)+HCl(g)能自发进行，则该反应的ΔH>0

B.室温下，稀释0.1 mol·L1 NH4Cl溶液，溶液中增大

C.反应N2(g)+3H2(g)2NH3(g) ΔH<0达平衡后，降低温度，正反应速率增大、逆反应速率减小，平衡向正反应方向移动

D.向硫酸钡悬浊液中加入足量饱和Na2CO3溶液，振荡、过滤、洗涤，向沉淀中加入盐酸有气体产生，说明Ksp(BaSO4)＞Ksp(BaCO3)

【题目】下列根据实验操作和现象所得出的结论正确的是

选项	实验操作	实验现象	结论
A	将SO2气体通入酸性KMnO4溶液	溶液褪色	SO2具有漂白性
B	在CuSO4溶液中加入KI溶液，再加入苯，振荡	有白色沉淀产生，苯层呈紫红色	Cu2+有氧化性，白色沉淀可能为CuI
C	向蛋白质溶液中分别加入甲醛、(NH4)2SO4饱和溶液	均有白色沉淀生成	蛋白质均发生了变性
D	向5 mL 0.1 mol·L1 KI溶液中加入1 mL 0.1 mol·L1 FeCl3溶液，振荡，用苯萃取2～3次后，取下层溶液滴加5滴KSCN溶液	出现血红色	反应2Fe3++2I2Fe2++I2是有一定限度的