高炉炼铁产生的废气中的CO可进行回收.使其在一定条件下和H2反应制备甲醇:CO(g)+2H2(g)?CH3OH(g)．请根据图示回答下列问题．(1)图中的两条曲线分别表示压强为0.1MPa和5.0MPa下CO转化率随温度的变化.其中代表压强为5.0MPa的曲线是A．(2)该反应在进行的过程中.v正(H2)＞v逆(CO)+v正(CH3OH)．(3)在不� 题目和参考答案——青夏教育精英家教网—

题目内容

18．

高炉炼铁产生的废气中的CO可进行回收，使其在一定条件下和H₂反应制备甲醇：CO（g）+2H₂（g）?CH₃OH（g）．请根据图示回答下列问题．
（1）图中的两条曲线分别表示压强为0.1MPa和5.0MPa下CO转化率随温度的变化，其中代表压强为5.0MPa的曲线是A（填“A”或“B”）．
（2）该反应在进行的过程中，v_正（H₂）＞v_逆（CO）+v_正（CH₃OH）（填“＞”“＜”或“=”）．
（3）在不改变反应混合物用量的前提下，为了加快反应速率且提高CO的转化率，可采取的最佳措施是其他条件不变，增大压强．
（4）甲醇可与氧气构成燃料电池，该电池用多孔的惰性电极浸入浓氢氧化钾溶液，写出该反应的负极反应式：CH₃OH-6e^-+8OH^-=CO₃^2-+6H₂O．

分析（1）比较压强，统一温度，在相同温度200℃时，A的转化率比B的高，说明压强改变，平衡正向移动；
（2）反应速率之比等于各物质计量数之比；
（3）不改变反应混合物用量的前提下，用温度、压强对化学平衡产生影响；
（4）燃料电池的负极通入燃料，失去电子发生氧化反应．

解答解：（1）比较压强，统一温度，在相同温度200℃时，A的转化率比B的高，说明压强改变，平衡正向移动，对于CO（g）+2H₂（g）?CH₃OH（g），是气体体积缩小的反应，则压强的改变只能是增大压强，所以A点的压强大，为5.0MPa，
故答案为：A；
（2）反应速率之比等于各物质计量数之比，达平衡时，v_逆（CO）=v_正（CH₃OH）=$\frac{1}{2}$v_正（H₂），即v_正（H₂）=v_逆（CO）+v_正（CH₃OH），在达平衡之前，正反应速率大于逆反应速率，即v_正（CH₃OH）＞v_逆（CO），故达平衡前v_正（H₂）＞v_逆（CO）+v_正（CH₃OH），
故答案为：＞；
（3）不改变反应混合物用量的前提下，用温度、压强对化学平衡产生影响，从图中可知，升温CO的转化率降低，降温速率会减慢，所以选择增大压强，加快反应速率且平衡正向移动，提高CO的转化率，
故答案为：其他条件不变，增大压强；
（4）燃料电池的负极通入燃料，失去电子发生氧化反应，在碱性环境的电极反应式为：CH₃OH-6e^-+8OH^-=CO₃^2-+6H₂O，
故答案为：CH₃OH-6e^-+8OH^-=CO₃^2-+6H₂O．

点评本题考查了化学平衡建立过程速率的变化特点以及影响化学平衡的因素，能用平衡移动原理分析实际生产中条件的选择，同时出现了燃料电池中电极反应式的书写，综合性强，难度适中．

练习册系列答案

侯氏制碱法	人工合成胰岛素	用青蒿素治疗疟疾	独创无氰电镀新工艺

A．以NH₃、CO₂、NaCl为原料最终制得纯碱	B．由有机小分子合成有机高分子	C．用萃取原理从青蒿素中提取青蒿素	D．以铜盐、碱等溶液为电解质镀铜

9．室温时，下列各组离子在指定溶液中一定能大量共存的是（　　）

	A．	pH=7的溶液中：Ba²⁺、K⁺、CO₃^2-、NO₃^-
	B．	0.1 mol•L^-1NaHCO₃溶液中：K⁺、NH₄⁺、Cl^-、SO₄^2-
	C．	0.1 mol•L^-1FeCl₃溶液中：Al³⁺、Cu²⁺、Br^-、I^-
	D．	由水电离产生的c（H⁺）=1×10^-13的溶液中：Na⁺、Mg²⁺、Cl^-、HCO₃^-

6．下列物质的转化在给定条件下能够一步实现的是（　　）
①SO₂$\stackrel{H_{2}O}{→}$H₂SO₃$\stackrel{O_{2}}{→}$H₂SO₄
②NH₃$→_{催化剂}^{O_{2}，△}$NO₂$\stackrel{H_{2}O}{→}$HNO₃
③CaCl₂（aq）$\stackrel{CO_{2}}{→}$CaCO₃$\stackrel{煅烧}{→}$CaO
④AlCl₃（aq）$\stackrel{过量NaOH（aq）}{→}$NaAlO₂（aq）$\stackrel{CO_{2}}{→}$Al（OH）₃
⑤Cu$→_{△}^{O_{2}}$CuO$\stackrel{H_{2}O}{→}$Cu（OH）₂．

13．实验室制备氯酸钾、次氯酸钠和氯水的装置如图1所示．

（1）制备KClO₃需在70℃～80℃进行，写出制备KClO₃的离子方程式3Cl₂+6OH^-=5Cl^-+ClO₃^-+3H₂O．若有少量MnO₂进入试管B，则会生成K₂MnO₄，此反应的化学方程式是Cl₂+4KOH+MnO₂=K₂MnO₄+2KCl+2H₂O．
（2）制备NaClO需在0℃～5℃进行，实验中宜采取的措施是将装置C放在冰水浴中．温度过高还会生成NaClO₃，当n（NaClO）：n（NaClO₃）=1：a时，该反应中n（Cl₂）：n（NaOH）=1：2．
（3）制取氯酸盐和次氯酸盐条件的差异是碱溶液（或反应物）的浓度不同，反应温度不同．
（4）KClO₃、KCl的溶解度曲线如图2所示．反应结束后，从装置B中获得氯酸钾晶体的实验方案是冷却结晶，过滤洗涤．

3．X、Y、Z、R、W均为前四周期的主族元素，其位置关系如图所示．下列说法正确的是（　　）

	X
Y	Z	R
			W

	A．	五种元素的原子最外层电子数一定大于2
	B．	五种元素一定都是非金属元素
	C．	R 的最高价氧化物对应的水化物一定是强酸
	D．	X的氢化物沸点一定比Z的氢化物沸点高

7．

已知A、B、C、D、E为元素周期表前四周期原子序数依次增大的元素，A原子核外有三个能级，每个能级上电子数相同，B原子的最外层p轨道的电子数为半充满结构，C、D为同主族元素，且D的原子序数是C的2倍，E²⁺的3d轨道上有10个电子．请回答下列问题：
（1）元素D的基态原子价层电子排布式为1s²2s²2p⁶3s²3p⁴．
（2）A、B、C的最简单氢化物中，键角由大到小的顺序为CH₄＞NH₃＞H₂O（用分子式表示），其中B的最简单氢化物的VSEPR模型名称为正四面体，C的最简单氢化物的分子立体构型名称为V型．
（3）AD₂分子中，按原子轨道的重叠方式的不同存在的共价键类型有σ键、π键，其中A原子的杂化轨道类型为sp；写出两种与AD₂互为等电子体的分子或离子CO₂、N₂O．
（4）ED在荧光体、光导体材料、涂料、颜料等行业中应用广泛．立方ED晶体结构如图所示，该晶体的密度为ρg•cm^-3．如果ED的摩尔质量为Mg/mol，阿伏伽德罗常数为NAmol^-1，则a、b之间的距离为$\frac{\sqrt{3}}{4}$$\root{3}{\frac{4M}{ρN{\;}_{A}}}$cm．

4．对烷烃CH₃CH（C₂H₅）CH（CH₃）₂的命名，正确的是（　　）

	A．	2，3-二甲基-4-乙基戊烷		B．	2-甲基-3，4-二乙基戊烷
	C．	2，4-二甲基-3-乙基己烷		D．	2，3-二甲基戊烷

5．如表元素周期表的一部分，其中A、X、Y、W、Z为短周期元素，W元素的核电荷数为X元素的2倍．下列说法中不正确的是（　　）

		X
Y	Z	W	A
	T		B

	A．	Y、Z、W、A元素性质均较为活泼，但其中Y、W在自然界中存在游离态的形式，它们的最高价氧化物的水化物的酸性依次递增
	B．	X、W、Z元素的原子半径与它们的气态氢化物的热稳定性变化趋势相反
	C．	工业上电解A的钠盐溶液可以得到多种产物，为防止产物互相反应常使用阳离子交换膜，其阴极反应式为：2H₂O+2e^-=2OH^-+H₂↑
	D．	根据元素周期律，可以推测T元素的单质具有半导体特性，T₂W₃具有氧化性和还原性

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