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
3.以黄铜矿(主要成分二硫化亚铁铜CuFeS2)为原料,用Fe2(SO43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:
实验操作2小时后Cu2+浸出率/%
I加入足量0.10mol•L-1 Fe2(SO43溶液78.2
II加入足量0.10mol•L-1 Fe2(SO43溶液,通入空气90.8
III加入足量0.10mol•L-1 Fe2(SO43溶液,再加入少量0.0005mol•L-1 Ag2SO4溶液98.0
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(SO43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(SO43溶液再生.

违法和不良信息举报电话:027-86699610 举报邮箱:58377363@163.com

精英家教网