题目内容
以CO2为碳源制取低碳有机物成为国际研究焦点，下面为CO2加氢制取低碳醇的热力学数据：
反应Ⅰ： CO2(g)+3H2(g)
CH3OH(g)+H2O(g) ?H = —49．0 kJ·mol-1
反应Ⅱ：2CO2(g)+6H2(g)CH3CH2OH(g)+3H2O(g) ?H = —173．6 kJ·mol-1
（1）写出由CH3OH(g)合成CH3CH2OH(g)的热化学反应方程式：
（2）对反应Ⅰ，在一定温度下反应达到平衡的标志是 （选填编号)
a．反应物不再转化为生成物 b．平衡常数K不再增大
c．CO2的转化率不再增大 d．混合气体的平均相对分子质量不再改变
（3）在密闭容器中，反应Ⅰ在一定条件达到平衡后，其它条件恒定，能提高CO2转化率的措施是 （选填编号）
A、降低温度 B、补充CO2 C、加入催化剂 D、移去甲醇
（4）研究员以生产乙醇为研究对象，在密闭容器中，按H2与CO2的物质的量之比为3:1进行投料，在5MPa下测得不同温度下平衡体系中各种物质的体积分数（y%）如下图所示。表示CH3CH2OH组分的曲线是 ；图中曲线Ⅱ和Ⅲ的交点a对应的体积分数ya= %（计算结果保留三位有效数字）
(5)一种以甲醇作燃料的电池示意图如图。写出该电池放电时负极的电极反应式： 。
（1）2CH3OH(g) 
CH3CH2OH(g) +H2O(g) ?H = —75．6 kJ·mol-1（3分）
（2）cd（2分）
(3)AD（2分）
(4) Ⅳ（2分） 18．8（3分）
(5)CH3OH－6e－＋3O2－＝CO2↑＋2H2O(3分)
【解析】
试题分析：（1）根据盖斯定律，将反应Ⅰ×2，然后用反应Ⅱ减去反应Ⅰ×2即得所求方程式。所以由CH3OH(g)合成CH3CH2OH(g)的热化学反应方程式2CH3OH(g) CH3CH2OH(g) +H2O(g) ?H = —75．6 kJ·mol-1
（2）a、化学平衡是动态平衡，反应一直进行，错误；b、温度不变，化学平衡常数不变，所以一定温度下的平衡常数一直不变，错误；c、反应开始时二氧化碳的转化率一直升高，达平衡时转化率不再升高，正确；d、该反应是反应前后气体的物质的量改变的可逆反应，气体总质量不变，所以混合气体的平均相对分子质量一直在变化，达平衡时不再变化，正确，答案选cd。
（3）提高CO2转化率也就是使平衡正向移动，A、降温，平衡向放热反应方向移动，正反应为放热反应，所以平衡正向移动，正确；B、补充二氧化碳只能提高氢气的转化率，本身的转化率降低，错误；C、加入催化剂对平衡无影响，错误；D、移走甲醇，使生成物浓度减小，平衡正向移动，正确，答案选AD。
（4）升高温度，平衡逆向移动，二氧化碳与氢气的含量增大，乙醇与水的含量减小，反应开始时按H2与CO2的物质的量之比为3:1进行投料，所以生成的乙醇与水的物质的量比仍为1:3，即水的含量是乙醇含量的3倍，所以表示CH3CH2OH组分的曲线是Ⅳ；曲线曲线Ⅱ和Ⅲ分别代表二氧化碳、水，当二者的体积分数相同时，体积也相同，设它们的体积都是V，根据投料比，氢气的体积是二氧化碳的3倍为3V，乙醇的体积是水的1/3，即1/3V，所以总体积是V+V+3V+1/3V=16V/3，则a点对应的体积分数ya=V/16V/3×100%=18．75%；保留3位有效数字是18．8%。
（5）甲醇燃料电池中在负极发生氧化反应的是甲醇，结合正极产生的氧负离子生成二氧化碳和水，电极反应式CH3OH－6e－＋3O2－＝CO2↑＋2H2O
考点：考查盖斯定律的应用，化学平衡的判断及勒夏特列原理的应用，图像的分析，体积分数的计算，电化学理论的应用
下列陈述I、II正确并且有因果关系的是
选项 | 陈述I | 陈述II |
A | Fe3+有氧化性 | 实验室常用KSCN溶液检验Fe3+ |
B | SO2有较强的还原性 | SO2可使酸性KMnO4溶液褪色 |
C | Mg有还原性 | 电解MgCl2饱和溶液可制备Mg |
D | 浓H2SO4有吸水性 | 浓H2SO4可用于干燥氨气 |
Mg2+(aq）+ 2OH－(aq)