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6.工业上“固定”和利用CO2能有效地减轻“温室”效应,可用CO2生产燃料甲醇:
CO2(g)+3H2(g)═CH3OH(g)+H2O(g)△H=-49.0kJ•mol-1
(1)在相同温度和容积不变时,能说明该反应已达平衡状态的是BC.
A.n(CO2):n(H2):n(CH3OH):n(H2O)=1:3:1:1
B.容器内压强保持不变
C.H2的消耗速率与CH3OH的消耗速率之比为3:1
D.容器内的密度保持不变
(2)一定温度下,将6mol CO2和8mol H2充入2L的密闭容器中,测得H2的物质的量随时间变化如图所示(实线).图中数据a(1,6)代表的意思是:在1min时H2的物质的量是6mol.
①a点正反应速率大于 逆反应速率(填“大于”、“等于”或“小于”),在1~3min内的平均反应速率v(H2)=0.83mol•L-1min-1
②仅改变某一实验条件时,测得H2的物质的量随时间变化如图中虚线所示,曲线I对应的实验条件改变是升高温度,曲线II对应的实验条件改变是增大压强.
(3)甲醇可用于制作燃料电池,若电解质溶液为酸性,负极的电极反应式为:CH3OH+H2O-6e-=CO2↑+6H+

分析 (1)可逆反应达到平衡状态,一定满足正逆反应速率相等,各组分的浓度、百分含量不再变化,据此进行判断;
(2)①根据图象中氢气的物质的量变化判断反应进行的方向,然后判断正逆反应速率大小;v=$\frac{△c}{△t}$进行计算求解;
②曲线Ⅰ的反应速率大于原反应,达到平衡时氢气的物质的量增大,说明平衡向着逆向移动;曲线Ⅱ的反应速率大于原反应,达到平衡时氢气的物质的量减小,说明平衡向着正向移动;
(3)燃料电池中,负极上燃料失电子发生氧化反应.

解答 解:(1)A.平衡时各物质物质的量之比决定于开始加入物质的多少和反应限度,与平衡状态无关,所以n(CO2):n(H2):n(CH3OH):n(H2O)=1:3:1:1,不能判断正逆反应速率是否相等,无法判断是否达到平衡状态,故A错误;
B.该反应是体积减小的反应,容器内压强保持不变,表明正逆反应速率相等,各组分的浓度不再变化,达到了平衡状态,故B正确;
C.当H2的消耗速率与CH3OH的消耗速率之比为3:1时才能表示正逆反应速率,且满足计量数关系,说明达到了平衡状态,故C正确;
D.容器内的密度保持不变,反应方程式两边都是气体,气体的总质量不变,容器的容积固定,所以反应过程中气体的密度始终不变,所以密度不能作为判断平衡状态的依据,故D错误;
故选BC;
(2)①根据图象可知,a到b过程中氢气的物质的量减小,说明反应向着正向移动,正反应速率大于逆反应速率,v=$\frac{△c}{△t}$=$\frac{\frac{8-3}{2}}{3}$=0.83mol•L-1min-1
故答案为:大于; 0.83mol•L-1min-1
②由曲线Ⅰ的反应速率增大,且达到平衡时氢气的物质的量增大,平衡向着逆向移动,该反应为放热反应,说明升高了温度,正逆反应速率都增大,平衡向着逆向移动,氢气的转化率减小;
根据曲线Ⅱ的曲线可知,反应速率比原反应增大,达到平衡时氢气的物质的量减小,平衡向着正向移动,该反应是体积缩小的反应,说明增大了压强,正逆反应速率都增大,平衡性在正向移动,氢气的转化率增大,
故答案为:升高温度;增大压强;
(3)燃料电池中,负极上燃料失电子发生氧化反应,所以负极反应式为:CH3OH+H2O-6e-=CO2↑+6H+,故答案为:CH3OH+H2O-6e-=CO2↑+6H+

点评 本题考查了化学平衡状态的判断、原电池电极反应式书写、化学平衡的计算等知识,题目难度较大,涉及的知识点较多,充分考查了学生对书写知识的掌握情况.

练习册系列答案
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科目:高中化学 来源: 题型:选择题

15.下列实验操作能达到实验目的是(  )
选项实验操作实验目的
A在ZnS的白色浊液中滴几滴CuSO4溶液探究Ksp(ZnS)和Ksp(CuS)的相对大小
B用pH试纸分别测定等浓度的NaF、NaClO溶液的pH探究HF与HClO的电离常数
C取少量硝酸亚铁溶液,滴加盐酸和KSCN溶液探究硝酸亚铁是否变质
D在CH2=CHCH2OH中滴加酸性高锰酸钾溶液,振荡检验丙烯醇是否具有碳碳双键
A.AB.BC.CD.D

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17.以葡萄糖为燃料的微生物燃料电池结构示意图如图,关于该电池的叙述不正确的是(  )
A.微生物促进了反应中电子的转移
B.连接a的电极为负极
C.放电过程中,质子(H+)从负极区向正极区迁移
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14.用石墨作电极电解4mol•L-1的 CuSO4溶液,当c(Cu2+)为0.1mol•L-1时,停止电解,向剩余溶液中加入下列何种物质可使电解质溶液恢复至原来状态(  )
A.Cu(OH)2B.CuSO4•5H2OC.CuSO4D.CuO

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1.下列有机物命名正确的是(  )
A.CH3-CH═CH-CH3  二丁烯B.      2-羟基丁烷
C.CH3OOCC2H5  乙酸乙酯D.CH3CH(CH3)CH2COOH   3-甲基丁酸

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11.甲、乙两个电解池均以Pt为电极,且互相串联.甲池盛有CuSO4溶液,乙池中盛有一定量的某盐溶液.通电一段时间后,测得甲池电极质量增加0.64g,乙池电极上析出0.24g金属,则乙池中的溶质可能是(  )
A.MgSO4B.Al(NO33C.CuSO4D.Na2SO4

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18.测定亚硫酸钠的含量有两种方法.
第一种方法是:精确称取样品的质量,加人精确浓度,精确体积的碘(I2)溶液,密塞,振摇使溶解,在暗处放置5min,加淀粉溶液,用精确浓度的硫代硫酸钠溶液滴定剩余的碘(1).再计算出亚硫酸钠的含量.第二种方法是:用盐酸酸化的碘酸钾溶液测定亚硫酸钠溶液的浓度,发生如下三个化学反应:
1IO3-+3SO32-═1I-+3SO42-
5I-+6H++IO3-═3I2+3H2O
I2+SO32-+H2O═2I-+SO42-+2H+
(1)配平第一个化学方程式(在横线上填入系数);
(2)测定时用淀粉溶液作指示剂,第二种方法达到滴定终点的现象是滴入最后一滴碘酸钾溶液时,溶液中出现蓝色,且保持30s不变
(3)某次实验,量取样品溶液25.00mL,加入适量指示剂,用0.0333mol/L的KIO3溶液滴定,终点时消耗25.00mL溶液,样品溶液中亚硫酸钠的浓度为0.1mol/L
(4)若利用上述第一个反应设计一原电池,则原电池负极和正极的电极反应式分别是SO32-+H2O-2e-═SO42-+2H+、IO3-+6H++6e-=I-+3H2O
(5)在CuSO溶液中加入一定量的Na2SO3和NaCl溶液,生成CuCl沉淀,写出此反应的离子方程式:2Cu2++SO32-+2Cl-+H2O=2CuCl↓+SO42-+2H+
(6)25℃时,H2SO3?HSO3-+H+的电离常数Ka=1×10-2,该温度下向NaHSO3溶液中加入少量的I2,则溶液中$\frac{c({H}_{2}S{O}_{3})}{c(HS{{O}_{3}}^{-})}$将增大(填“增大”“减小”或“不变”)

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15.某反应的反应物与生成物有:K2Cr2O7、KCl、CrCl3、Cl2、HCl、H2O,已知该反应为放热反应,氧化性K2Cr2O7>Cl2,则下列说法不正确的是(  )
A.由此反应可知:还原性HCl>CrCl3
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C.氧化剂和还原剂的物质的量之比为1:6
D.当转移0.3mol电子时,被氧化的还原剂的物质的量为0.7mol

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16.钠和铝是两种重要的金属.请回答下列问题:
(1)一小块金属钠放置在空气中,观察到的现象是A(填序号,下同);若金属钠长时间在潮湿的空气中放置,最后生成的物质是C.
A.金属表面逐渐失去光泽       B.氢氧化钠        C.碳酸钠
(2)将一小块金属钠投入水中,观察到的实验现象是BC(填序号),发生反应的离子方程式为:2Na+2H2O=2Na++2OH-+H2↑.
A.钠沉到水底       B.钠熔成小球        C.小球四处游动
(3)铝与稀硝酸反应的化学方程式为:Al+4HNO3═Al(NO33+NO↑+2H2O,该反应的氧化剂是HNO3(填化学式),还原剂与氧化剂的物质的量之比是1:1,当有5.4gAl发生反应时,转移电子的物 质的量为0.6mol.

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