题目内容

由碳的氧化物直接合成乙醇燃料已进入大规模生产．下图是由二氧化碳合成乙醇的技术流程：
吸收池中盛有饱和碳酸钾溶液，把含有二氧化碳的空气吹入吸收池中，吸收池中反应液进入分解池后，向分解池中通入高温水蒸汽，把二氧化碳从溶液中提取出来，在合成塔中和氢气经化学反应使之变为可再生燃料乙醇．回答下列问题：
（1）写出吸收池中反应的离子方程式
 
．
（2）从分解池中循环使用的物质是
 
．
（3）工业上还采取以CO和H2为原料合成乙醇，其化学反应方程式为：2CO（g）+4H2（g）?CH3CH2OH（g）+H2O（g）写出该反应的化学平衡常数表达式 K=
 
．
（4）在相同条件下，由CO制取CH3CH2OH的平衡常数远远大于由CO2制取CH3CH2OH的平衡常数．则由CO制取CH3CH2OH相比由CO2制备CH3CH2OH的优点是
 
（写出一点即可）；
（5）已知：一定条件下，2.0g乙醇完全燃烧生成液态水放出59.43kJ的热量，在该条件下：
①写出表示乙醇燃烧热的热化学方程式
 
．②若以乙醇作燃料，KOH作电解质，构成燃料电池，请写出负极的电极方程式：
 
．
（6）在一定压强下，测得由CO2制取CH3CH2OH的实验数据如下表：
温度（K）
CO2转化率%
n（H2）/n（CO2）		 500 600 700 800
1.5 45 33 20 12
2.0 60 43 28 15
3.0 83 62 37 22
根据表中数据分析：
温度升高，该反应的平衡常数K值
 
（选填“增大”、“减小”或“不变”）；
考点：化学平衡常数的含义,电极反应和电池反应方程式
专题：化学平衡专题,电化学专题
分析：（1）吸收池中盛有饱和碳酸钾溶液，吸收空气中的二氧化碳，转化为KHCO3；
（2）由工艺流程转化关系可知，分解池中KHO3分解生成K2CO3，碳酸钾在被循环利用；
（3）可逆反应达到平衡时，各生成物浓度的化学计量数次幂的乘积除以各反应物浓度的化学计量数次幂的乘积所得的比值是常数，用K表示，这个常数叫化学平衡常数；
（4）由题目信息可知，CO制取CH3CH2OH的，原料有较大的转化率；由工艺流程可知，CO2原料易得；
（5）①2.0g乙醇完全燃烧生成液态水放出59.43kJ的热量，46g乙醇完全燃烧生成液态水放出1366.89kJ，依据热化学方程式书写方法写出，标注物质聚集状态和对应反应焓变；
②以乙醇作燃料，KOH作电解质，构成燃料电池，燃料乙醇在负极失电子发生氧化反应，在碱溶液中生成碳酸盐，用氢氧根离子配平电极反应；
（6）由表中数据可知，n（H2）/n（CO2）一定情况下，温度越高，CO2转化率越低，说明升高温度平衡向逆反应移动．
解答： 解：（1）吸收池中盛有饱和碳酸钾溶液，吸收空气中的二氧化碳，转化为KHCO3，反应离子方程式为CO2+CO32-+H2O=2HCO3-，
故答案为：CO2+CO32-+H2O=2HCO3-；
（2）由工艺流程转化关系可知，分解池中KHO3分解生成K2CO3，碳酸钾在被循环利用吸收空气中二氧化碳；
故答案为：K2CO3．
（3）可逆反应达到平衡时，各生成物浓度的化学计量数次幂的乘积除以各反应物浓度的化学计量数次幂的乘积所得的比值是常数，用K表示，这个常数叫化学平衡常数，2CO（g）+4H2（g）?CH3CH2OH（g）+H2O（g）的平衡常数k=
c(H2O)c(CH3CH2OH)
c2(CO)c4(H2)
；
故答案为：
c(H2O)c(CH3CH2OH)
c2(CO)c4(H2)
；
（4）在相同条件下，由CO制取CH3CH2OH的平衡常数远远大于由CO2制取CH3CH2OH 的平衡常数，则由CO制取CH3CH2OH，原料有较大的转化率；碳酸钾溶液吸收空气中的二氧化碳，转化为KHO3，KHO3分解生成CO2，CO2原料易得；
故答案为：原料有较大的转化率；CO2原料易得．
（5）①2.0g乙醇完全燃烧生成液态水放出59.43kJ的热量，46g乙醇完全燃烧生成液态水放出1366.89kJ，依据热化学方程式书写方法写出，标注物质聚集状态和对应反应焓变，反应的热化学方程式为：C2H5OH（l）+3O2（g）=2CO2（g）+3H2O（l）；△H=-1366.89kJ/mol；
故答案为：C2H5OH（l）+3O2（g）=2CO2（g）+3H2O（l）；△H=-1366.89kJ/mol；
②以乙醇作燃料，KOH作电解质，构成燃料电池，燃料乙醇在负极失电子发生氧化反应，在碱溶液中生成碳酸盐，电极反应为：C2H5OH-12e-+16OH-=2CO32-+11H2O；
故答案为：C2H5OH-12e-+16OH-=2CO32-+11H2O；
（6）由表中数据可知，n（H2）/n（CO2）一定情况下，温度越高，CO2转化率越低，说明升高温度平衡向逆反应移动，所以平衡常数k减小．
故答案为：减小．
点评：本题考查学生对工艺流程的理解、化学平衡移动及平衡常数、物质性质等，难度中等，关键是掌握整个制备流程原理，要求学生要有扎实的基础知识和灵活应用知识解决问题的能力．
练习册系列答案
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13C-NMR（核磁共振）、15N-NMR可用于测定蛋白质、核酸等生物大分子空间结构，KurtWü thrich等人为此获得2002年诺贝尔化学奖．下面有关13C、15N叙述正确的是（　　）
A、13C与15N有相同的中子数
B、13C与15N相同的质量数
C、15N与14N互为同位素
D、15N的核外电子数与中子数相同
下列描叙中，正确的是（　　）
A、Cl2以液态形式存在时可称作氯水或液氯
B、玛瑙的主要成分是二氧化硅
C、稀硝酸与活泼金属反应主要生成H2
D、漂白粉的有效成分是次氯酸钙
新年伊始，全国许多城市启用新的环境空气质量指数来评价空气质量，环境质量的好坏和身体的健康指数越来越引起全社会的关注．
①人体内蛋白质在蛋白酶作用下，水解为
 
，在蛋清溶液中加入饱和硫酸铵溶液有沉淀析出的过程称为
 
．
②自来水厂常用漂白粉、液氯、二氧化氯、臭氧等作为消毒剂，杀灭水中的细菌．液氯注入水中后，能杀死水中细菌的物质是
 
（填化学式）．
③过敏是使用青霉素的主要不良反应，在用药前使用者一定要进行
 
．
④硝酸型酸雨的形成主要是由汽车排放的尾气所致，汽车尾气中的氮氧化物可以用氨气来处理．例如，氨气与二氧化氮反应生成的物质均是对空气无污染的物质，请写出此时氨气与二氧化氮反应的化学方程式
 
．
已知断开1mol N≡N键需要946kJ的能量，断开1mol H-H键需要436kJ的能量，生成1mo N-H键放出391kJ的能量，试计算生成2mol NH3时会
 
（填“放出”或“吸收”）
 
kJ能量．当在相同的条件下向容器中充入1mol N2和3mol H2时，它们反应对应的热量
 
（填“大于”、“等于”或“小于”）你所计算出的值，原因是
 
．
（Ⅰ）化学平衡常数K表示可逆反应的进行程度，K值越大，表示
 
；K值大小与温度的关系是：温度升高，K值
 
 （填“一定增大”、“一定减小”、或“可能增大也可能减小”）．
（Ⅱ）在一定体积的密闭容器中，进行如下化学反应：CO2（g）+H2（g）?CO（g）+H2O（g）其化学平衡常数K和温度t的关系如下表：
t℃ 700 800 830 1000 1200
K 0.6 0.9 1.0 1.7 2.6
回答下列问题：
（1）该反应的化学平衡常数表达式为K=
 
．
（2）该反应为
 
反应（填“吸热”或“放热”）．
（3）能判断该反应是否达到化学平衡状态的依据是
 
（多选扣分）．
A．容器中压强不变                   B．混合气体中 c（CO）不变
C．υ正（H2）=υ逆（H2O）              D．c（CO2）=c（CO）
（4）某温度下，平衡浓度符合下式：c（CO2）?c（H2）=c（CO）?c（H2O），试判断此时的温度为
 
℃．
（5）某温度下，将CO和水蒸气各1mol置于密闭容器中反应，达到平衡后测得CO2为0.6mol，再通入4mol水蒸气，达到新的平衡后CO2的物质的量的范围是
 
．
元素周期表与元素周期律在学习、研究和生产实践中有很重要的作用．下表列出了①～⑨九种元素在周期表中的位置．
族
周期		 ⅠA ⅡA ⅢA ⅣA ⅤA ⅥA ⅦA 0
2 ⑤ ⑥
3 ① ③ ④ ⑦ ⑨
4 ② ⑧
请回答：
（1）形成化合物种类最多的元素是
 
（填元素符号）．
（2）在①、②、③三种元素的氧化物对应的水化物中，碱性最强的是
 
（填化学式）．
（3）①、②、③三种元素按离子半径由大到小的顺序依次为
 
（填离子符号）．
（4）⑥元素形成的具有强氧化性的氢化物电子式是
 
，该元素另一种氢化物在常温下与②发生反应的化学方程式为
 
．
尼泊金乙酯是一种食品防腐剂，其结构简式如下：

请回答：
（1）尼泊金乙酯中含氧官能团的名称是
 
．
（2）尼泊金乙酯分子中不同化学环境的氢原子有
 
种．
（3）写出由酯化反应合成尼泊金乙酯的化学方程式：
 
．
（4）满足下列条件的尼泊金乙酯的同分异构体数目为
 
．
①属于酚类．
②苯环上只有两个对位的取代基．
③能与NaHCO3溶液反应放出CO2气体．
X、Y都是短周期元素，X原子最外层只有一个电子，Y元素的最高正价与最低负价的代数和为6，X和Y两元素形成的化合物为R，则下列关于R的叙述正确的是（　　）
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