题目内容
18.甲醇是重要的化工原料和燃料.将CO2与含少量CO的H2混合,在恒容密闭容器中发生反应:CO2(g)+3H2(g)?CH3OH(g)+H2O(g),图1是在两种投料比[$\frac{c(C{O}_{2})}{c({H}_{2}+CO)}$]分别为1:4和1:6时,CO2平衡转化率随温度变化的曲线,图2是生成的甲醇/过氧化氢燃料电池的工作原理示意图下列有关说法正确的是( )
| A. | 图1中b点对应的平衡常数K值大于c点 | |
| B. | 图1中a点对应的H2的转化率等于30% | |
| C. | 图2中电极M上发生还原反应 | |
| D. | 图2中电极N的反应式:H2O2+2e-+6H+=2H2O |
分析 A、温度升高二氧化碳的平衡转化率降低,所以平衡逆向移动,则正反应是放热反应;
B、相同条件下,二氧化碳的含量越高,二氧化碳转化率越低;
C、质子向正极移动,所以N是正极,则M是负极;
D、N是正极,发生还原反应,过氧化氢得电子生成水;
解答 解:A、温度升高二氧化碳的平衡转化率降低,所以平衡逆向移动,则正反应是放热反应,所以b点对应的平衡常数K值小于c点,故A错误;
B、相同条件下,二氧化碳的含量越高,二氧化碳转化率越低,所以曲线Ⅰ是两种投料比[$\frac{c(C{O}_{2})}{c({H}_{2}+CO)}$]为1:6,而一氧化碳与氢气的物质的量之比不知,所以无法求氢气的转化率无法,故B错误;
C、质子向正极移动,所以N是正极,则M是负极,所以M发生氧化反应,故C错误;
D、N是正极,发生还原反应,电极反应式为:H2O2+2e-+6H+=2H2O,故D正确;
故选D.
点评 本题主要考查化学平衡移动原理的应用和原电池的工作原理,学生要注意影响化学平衡常数的因素等知识点和电极反应式的书写,难度中等,解题时注意基础的准确运用.
练习册系列答案
相关题目
14.青霉素在体内经酸性水解后得到一种有机物X. 己知X的结构如图,下列有关X的说法正确的是( )
| A. | X的分子式为C5H10NO2S | |
| B. | X有2个手性碳原子 | |
| C. | X能发生加聚反应生成高分子化合物 | |
| D. | X既能与强酸反应,又能与强碱反应 |
6.室温下,将1.000mol•L-1盐酸逐滴滴入20.00mL 1.000mol•L-1氨水中.溶液的pH和温度随加入盐酸的体积变化曲线如图所示.下列说法不正确的是( )
| A. | a点由水电离出的c(H+)<1.0×10-14mol•L-1 | |
| B. | b点时存在c(NH4+)+c(NH3•H2O)=c(C1-) | |
| C. | c点以后溶液温度下降的原因是盐酸的持续加入 | |
| D. | 在整个过程中可能会出现的离子浓度关系:c(NH4+)=c(C1-)>c(H+)=c(OH-) |
3.以黄铜矿(主要成分二硫化亚铁铜CuFeS2)为原料,用Fe2(SO4)3溶液作浸取剂提取铜,总反应的离子方程式是CuFeS2+4Fe3+?Cu2++5Fe2++2S.
(1)该反应中,Fe3+体现氧化性.
(2)上述总反应的原理如图1所示.负极的电极反应式是CuFeS2-4e-═Fe2++2S+Cu2+.
(3)一定温度下,控制浸取剂pH=1,取三份相同质量黄铜矿粉末分别进行如下实验:
①对比实验 I、II,通入空气,Cu2+浸出率提高的原因是通入O2后,发生反应4Fe2++O2+4H+═4Fe3++2H2O,c(Fe2+)降低,c(Fe3+)升高,总反应的平衡正向移动.
②由实验 III推测,在浸取Cu2+过程中Ag+作催化剂,催化原理是:
ⅰ.CuFeS2+4Ag+═Fe2++Cu2++2Ag2S
ⅱ.Ag2S+2Fe3+═2Ag++2Fe2++S
为证明该催化原理,进行如下实验:
a.取少量黄铜矿粉末,加入少量0.0005mol•L-1 Ag2SO4溶液,充分混合后静置.取上层清液,加入稀盐酸,观察到溶液中无明显现象,证明发生反应 i.
b.取少量Ag2S粉末,加入pH=1的0.10mol•L-1Fe2(SO4)3溶液溶液,充分混合后静置.取上层清液,加入稀盐酸,有白色沉淀,证明发生反应 ii.
(4)用实验 II的浸取液电解提取铜的原理如图2所示:

①电解初期,阴极没有铜析出.用电极反应式解释原因是Fe3++e-═Fe2+.
②将阴极室的流出液送入阳极室,可使浸取剂再生,再生的原理是Fe2+在阳极失电子生成Fe3+:Fe2+-e-═Fe3+,SO42-通过阴离子交换膜进入阳极室,Fe2(SO4)3溶液再生.
(1)该反应中,Fe3+体现氧化性.
(2)上述总反应的原理如图1所示.负极的电极反应式是CuFeS2-4e-═Fe2++2S+Cu2+.
(3)一定温度下,控制浸取剂pH=1,取三份相同质量黄铜矿粉末分别进行如下实验:
| 实验 | 操作 | 2小时后Cu2+浸出率/% |
| I | 加入足量0.10mol•L-1 Fe2(SO4)3溶液 | 78.2 |
| II | 加入足量0.10mol•L-1 Fe2(SO4)3溶液,通入空气 | 90.8 |
| III | 加入足量0.10mol•L-1 Fe2(SO4)3溶液,再加入少量0.0005mol•L-1 Ag2SO4溶液 | 98.0 |
②由实验 III推测,在浸取Cu2+过程中Ag+作催化剂,催化原理是:
ⅰ.CuFeS2+4Ag+═Fe2++Cu2++2Ag2S
ⅱ.Ag2S+2Fe3+═2Ag++2Fe2++S
为证明该催化原理,进行如下实验:
a.取少量黄铜矿粉末,加入少量0.0005mol•L-1 Ag2SO4溶液,充分混合后静置.取上层清液,加入稀盐酸,观察到溶液中无明显现象,证明发生反应 i.
b.取少量Ag2S粉末,加入pH=1的0.10mol•L-1Fe2(SO4)3溶液溶液,充分混合后静置.取上层清液,加入稀盐酸,有白色沉淀,证明发生反应 ii.
(4)用实验 II的浸取液电解提取铜的原理如图2所示:
①电解初期,阴极没有铜析出.用电极反应式解释原因是Fe3++e-═Fe2+.
②将阴极室的流出液送入阳极室,可使浸取剂再生,再生的原理是Fe2+在阳极失电子生成Fe3+:Fe2+-e-═Fe3+,SO42-通过阴离子交换膜进入阳极室,Fe2(SO4)3溶液再生.
10.化学与社会、生产、生活和科技都密切相关.下列说法正确的是( )
| A. | 军舰船底镶嵌锌块作正极,以防船体被腐蚀 | |
| B. | “天宫二号”使用的碳纤维,是一种新型有机高分子材料 | |
| C. | 烈性炸药硝化甘油是由甘油(丙三醇)硝化制得,它属于酯类 | |
| D. | 蚊虫叮咬时释放出的蚁酸使人觉得不适,可以用肥皂水氧化蚁酸处理 |
7.amolFeS与bmolFeO投入VLcmol/L的HNO3溶液(过量)中,充分反应,产生气体为NO,则反应后溶液中NO3-的量为( )
| A. | 62(a+b)g | B. | 186(a+b)g | C. | (cV-$\frac{a+b}{3}$)mol | D. | (cV-$\frac{9a+b}{3}$)mol |
9.已知:将Cl2通入适量NaOH溶液,产物中可能有NaCl、NaClO、NaClO3,且$\frac{c(C{l}^{-})}{c(Cl{O}^{-})}$的值与温度高低有关,当n(NaOH)=a mol时,下列有关说法错误的是( )
| A. | 参加反应的氯气的物质的量等于$\frac{1}{2}$amol | |
| B. | 改变温度,产物中NaClO3的最大理论产量为$\frac{1}{7}$amol | |
| C. | 改变温度,反应中转移电子的物质的量n的范围:$\frac{1}{2}$amol≤n≤$\frac{5}{6}$amol | |
| D. | 某温度下,若反应后$\frac{c(C{l}^{-})}{c(Cl{O}^{-})}$=11,则溶液中$\frac{c(C{l}^{-})}{c(Cl{O}_{3}^{-})}$=$\frac{11}{2}$ |