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解答题-原理综合题 适中0.65 引用2 组卷138
碳元素的单质及其化合物与人类的生产、生活、科研息息相关。请回答下列问题：
(1)绿色植物的光合作用吸收CO2释放O2的过程可以描述为以下两步：
2CO2(g)+2H2O(l)+2C5H10O4(s)=4(C3H6O3)+(s)+O2(g)+4e- △H=+1360kJ·mol-1
12(C3H6O3)+(s)+12e-=C6H12O6(s，葡萄糖)+6C5H10O4(s)+3O2(g)   △H=-1200kJ·mol-1
则绿色植物利用二氧化碳和水合成葡萄糖并放出氧气的热化学方程式为：_______，
(2)工业上利用水煤气合成甲醇的主要反应可表示为：H2(g)+1/2CO(g)⇌1/2CH3OH(g)△H=-45.4kJ·mol-1。
向容积为1L的密闭容器中加入0.10molH2和0.05molCO，在一定温度下发生上述反应，10min后反应达到平衡状态，测得放出热量3.632kJ。
①该温度条件下，上述反应的化学平衡常数K=_______。
②若容器容积不变，下列措施可增加CH3OH产率的是_______(填写序号)。
A.升高温度       B.将CH3OH(g)从体系中分离
C.充入He，使体系总压强增大       D.再充入O210molH2和0.05molCO
③若该反应达到平衡后，保持其它条件不变，若只把容器的体积缩小一半，则平衡向_______(填“逆向”、“正向”或“不”)移动，化学平衡常数K_______(填“增大”、“减小”或“不变”)。
(3)已知反应：2CO(g)+O2(g)=2CO2(g) △H<0，根据原电池原理该反应能否设计成燃料电池。若能，请写出当电解质溶液为KOH溶液时的负极反应式(若不能，该空可不作答)：_______。
2013·山东潍坊·一模
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知识点：盖斯定律与热化学方程式压强对化学平衡移动的影响化学平衡常数的有关计算原电池电极反应式书写 答案解析 【答案】很抱歉，登录后才可免费查看答案和解析！
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已知25℃、101kPa时，一些物质的燃烧热为，回答下列问题：
化学式CO(g)H2(g)CH3OH(l)CH4(g)
△H/(kJ·mol-l)-283.0-285.8-726.5-890.3

（1）写出该条件下CH3OH(l)完全燃烧的热化学方程式：_____________________________。
（2）根据盖斯定律完成下列反应的热化学方程式：CO(g)+2H2(g)CH3OH(l)△H=__________。
（3）工业上利用水煤气合成甲醇的主要反应可表示为CO(g)+H2(g) CH3OH(g)△H=-45.4kJ·mol-1。向容积为1L的密闭容器中加入0.10molH2和0.05molCO，在一定温度下发生上述反应，10min后反应达到平衡状态，测得放出热量3.632kJ。
①相同温度条件下，上述反应的化学平衡常数K=___________。
②若容器容积不变，下列措施可增加CH3OH产率的是___________ (填标号)。
a．升高温度
b．将CH3OH(g)从体系中分离
c．充入He，使体系总压强增大
d．再充入0.10molH2和0.05molCO
e．加入催化剂
③反应达到平衡后，保持其他条件不变，若只把容器的体积缩小一半，平衡将___________(填“逆向”“正向”或“不”)移动，化学平衡常数K___________(填“增大”“减小”或“不变”)。
④温度、容积相同的甲、乙两个密闭容器，若甲中加入1molCO和2molH2，乙中加入lmolCH3OH(g)，反应达到平衡时甲放出的热量为Q1kJ，乙吸收的热量为Q2kJ，甲中CO的转化率为a1，乙中CH3OH的转化率为a2，则Q1+Q2=___________，a1+a2=___________。
碳元素及其化合物与人类的生活、生产息息相关，请回答下列问题：
(1)绿色植物的光合作用吸收CO2释放O2的过程可以描述为以下两步：
2CO2(g)+2H2O(l)+2C5H10O4(s) = 4(C3H6O3)+(s)+O2(g)+4e-   △H=+1360 kJ·mol-1
12(C3H6O3)+(s)+12e- = C6H12O6(s，葡萄糖)+6C5H10O4(s)+3O2(g) △H=-1200 kJ·mol-1
则绿色植物利用二氧化碳和水合成葡萄糖并放出氧气的热化学方程式为：_________。
(2)工业炼铁时有如下副反应：Fe(s)+CO2(g)⇌FeO(s)+CO(g) △H>0，该反应能正向自发进行的原因是_________________。某温度时，把Fe和CO2放入体积固定的容器中，CO2的起始浓度为2.0 mol•L-1，达到平衡后，CO的浓度为1.0 mol•L-1，则该温度下，该反应的平衡常数K=___________。如果平衡后，再通入一定量的CO，则CO2的物质的量分数将________________。(填编号)
A.增大B.减少 C.不变
(3)已知反应Fe(s)+CO2(g) ⇌FeO(s)+CO(g) △H>0的逆反应速率随时间变化的关系如下图，ti—升温，t2—达到平衡，请在图上画出ti—t3时的v(逆)的变化曲线。_______

(4)用间接化学法除去CO的过程如下图所示：已知电解池的阴极室中溶液的pH在4—6之间，写出阴极的电极反应式____________________________。
（1）地球上的能源主要源于太阳，绿色植物的光合作用可以大量吸收CO2以减缓温室效应，主要过程可以描述分为下列三步（用“C5”表示C5H10O4，用“C3”表示C3H6O3）：
Ⅰ、H2O（l）═2H+（aq）+ O2（g）+2e﹣△H=+284kJ/mol
Ⅱ、CO2（g）+C5（s）+2H+（aq）═2C3+（s）△H=+396kJ/mol
Ⅲ、12C3+（s）+12e﹣═C6H12O6（葡萄糖、s）+6C5（s）+3O2（g）△H=﹣1200kJ/mol
写出绿色植物利用水和二氧化碳合成葡萄糖并放出氧气的热化学方程式_________．
（2）降低大气中CO2的含量及有效地开发利用CO2，目前工业上有一种方法是用CO2来生产燃料甲醇．为探究反应原理，现进行如下实验，在体积为1L的恒容密闭容器中，充入1mol CO2和3mol H2，一定条件下发生反应：
CO2（g）+3H2（g）CH3OH（g）+H2O（g）△H=﹣49.0kJ/mol．
测得CO2和CH3OH（g）的浓度随时间变化如图1所示

①一定温度下，不能说明该反应达到平衡状态的是：_________（填序号）
a.体系的压强不再改变        
b.体系的密度不再改变       
c.各气体的浓度不再改变
d.各气体的质量分数不再改变     
e.反应速率v(CO2)正∶v(H2)逆=1∶3
②从反应开始到平衡，氢气的平均反应速率v（H2）=________mol/（L•min）；
③氢气的转化率=____________；
④该反应的平衡常数为K=_________保留三位有效数字）；
⑤下列措施中能使平衡体系中n（CH3OH）/ n（CO2）增大的是________．
A．升高温度                                          B．充入He（g），使体系压强增大
C．将H2O（g）从体系中分离出去            D．再充入1mol CO2和3mol H2
⑥当反应达到平衡时，H2的物质的量浓度为c1，然后向容器中再加入一定量H2，待反应再一次达到平衡后，H2的物质的量浓度为c2．则c1____c2的关系（填＞、＜、=）．
（3）减少温室气体排放的关键是节能减排，大力开发利用燃料电池就可以实现这一目标．如图2所示甲烷燃料电池（在上面）．请回答：
①通入甲烷一极的电极反应式为___________；
②随着电池不断放电，电解质溶液的pH______（填“增大”、“减小”或“不变”）．
③通常情况下，甲烷燃料电池的能量利用率____（填“大于”、“小于”或“等于”）甲烷燃烧的能量利用率．
④用该燃料电池以石墨电极电解2.0L 0.25 mol·L-1   CuSO4溶液，5min后在一个电极上有6.4gCu析出。则阳极的电极反应式为____________________； 此时得到的O2在标准状况下的体积为______L;向电解后的溶液中加入下列哪种物质可使电解质溶液恢复原来的浓度：____________
A. CuSO4 B.H2O   C.CuO   D.CuCO3

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