题目内容
【题目】2019年诺贝尔化学奖授予了锂离子电池开发的三位科学家，一种高能LiFePO4电池多应用于公共交通，结构如图所示。电池中间是聚合物的隔膜，其主要作用是在反应过程中只让Li＋通过，原理如下：(1－x)LiFePO4＋xFePO4＋LixCn
LiFePO4＋nC。下列说法错误的是
A.放电时，Li+向正极移动
B.放电时，电子由负极→用电器→正极
C.充电时，阴极反应为xLi+＋nC＋xe-＝LixCn
D.充电时，当溶液中通过1 mol e-时，阳极质量减小7g
【答案】D
【解析】
A．放电时，该装置为原电池，在原电池中，阳离子向正极移动，即Li+向正极移动，A正确；
B．放电时，该装置为原电池，在原电池中，电子由负极→用电器→正极，B正确；
C．充电时，该装置为电解池，左边为阳极，右边为阴极，阴极得电子，电极反应为xLi+＋nC＋xe-＝LixCn，C正确；
D．充电时，该装置为电解池，电子只在导线上传递，不会在溶液中传递，D错误；
故选D。
【题目】I.贮氢合金ThNi5可催化由CO、H2合成CH4等有机化工产品的反应。温度为TK时发生以下反应：2CO(g)＋O2(g)＝2CO2(g) △H＝－566 kJ·mol-1
2H2(g)＋O2(g)＝2H2O(l) △H＝－571.6 kJ·mol-1
CH4(g)＋2O2(g)＝CO2(g)＋2H2O(l) △H＝－890 kJ·mol-1
(1)温度为TK时，催化由CO、H2合成CH4反应的热化学方程式为___________。
(2)已知温度为TK时CH4(g)＋2H2O(g)＝CO2(g)＋4H2(g) △H＝＋165 kJ·mol－1的活化能为485.2kJ/mol，则其逆反应的活化能为________kJ/mol。
II.对于反应CO(g)＋H2O(g)CO2(g)＋H2(g) △H＝－41 kJ·mol-1进行以下研究：
(3)TK时，向一恒压密闭容器中充入等物质的量的CO(g)和H2O(g)发生上述反应，测得CO(g)物质的量分数随时间变化如下表所示：
时间/min | 0 | 2 | 5 | 6 | 9 | 10 |
x(CO) | 0.5 | 0.25 | 0.1 | 0.1 | 0.05 | 0.05 |
若初始投入CO为2 mol，恒压容器容积10 L，用H2O(g)表示该反应0~5分钟内的速率υ(H2O(g)=_____，6分钟时，仅改变一种条件破坏了平衡，则改变的外界条件为___________。
(4)已知700K时，在恒容密闭容器中，充入等物质的量的CO和H2O(g)，发生上述反应，平衡CO体积分数为
，则反应的平衡常数K＝______。
(5)在400K、500K时进行上述反应，其中CO和H2的分压随时间变化关系如右图所示，催化剂为氧化铁。实验初始时体系中的p(H2O)和p(CO)相等、p(CO2)和p(H2)相等。
400K时p(H2)随时间变化关系的曲线是______，500K时p(CO)随时间变化关系的曲线是_______。(填字母序号)
III.在催化剂的作用下发生反应CO(g)＋2H2(g)
CH3OH(g)，是合成甲醇的一种方法。
(6)某温度下，将2 mol CO与5 mol H2的混合气体充入容积为2 L的密闭容器中，在催化剂的作用下发生反应CO(g)＋2H2(g)
CH3OH(g)。经过5 min后，反应达到平衡，此时转移电子6 mol。若保持体积不变，再充入2 mol CO和1.5 mol CH3OH，此时υ(正)_______υ(逆)(填“>”“<”或“＝”)。下列不能说明该反应已达到平衡状态的是___________。
a.CH3OH的质量不变 b.混合气体的平均相对分子质量不再改变 c.υ(逆)(CO)＝2υ(正)(H2) d.混合气体的密度不再发生改变
