时间:2016-12-26 21:15:57
填空题 2009年12月7日～18日在丹麦首都哥本哈根召开了世界气候大会，商讨《京都议定书》一期承诺到期后的后续方案，即2012年至2020年的全球减排协议，大会倡导“节能减排” 和“低碳经济”，降低大气中CO2的含量及有效地开发利用CO2，引起了各国的普遍重视。过渡排放CO2会造成“温室效应”，科学家正在研究如何将CO2转化为可利用的资源。目前工业上有一种方法是用CO2来生产燃料甲醇。一定条件下发生反应：
CO2(g)+3H2(g)
CH3OH(g)+H2O(g)，下图表示该反应过程中能量(单位为kJ·mol-1)的变化：
（1）关于该反应的下列说法中，正确的是____________(填字母)。
A．△H＞0，△S＞0 B．△H＞0，△S＜0
C．△H＜0，△S＜0 0; D．△H＜0，△S＞0
（2）为探究反应原理，现进行如下实验，在体积为l L的密闭容器中，充入l mol CO2和3 mol H2，一定条件下发生反应：CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g)，经测得CO2和CH3OH(g)的浓度随时间变化如图所示。
①从反应开始到平衡，CO2的平均反应速率v(CO2)＝ 。
②该反应的平衡常数表达式K＝ 。
③下列措施中能使化学平衡向正反应方向移动的是 (填字母)。
A．升高温度
B．将CH3OH(g)及时液化抽出
C．选择高效催化剂
D．再充入l molCO2和3 molH2
（3）25℃，1.01×105Pa时，16g液态甲醇完全燃烧，当恢复到原状态时，放出369.2kJ的热量，写出该反应的热化学方程式：___________________________________________。
（4）选用合适的合金为电极，以氢氧化钠、甲醇、水、氧气为原料，可以制成一种以甲醇为原料的燃料电池，此电池的负极应加入或通入的物质有__________ _____；其正极的电极反应式是：_____________________________________。
填空题 2009年12月7日～18日在丹麦首都哥本哈根召开了世界气候大会，商讨《京都议定书》一期承诺到期后的后续方案，即2012年至2020年的全球减排协议，大会倡导“节能减排” 和“低碳经济”，降低大气中CO2的含量及有效地开发利用CO2，引起了各国的普遍重视。过渡排放CO2会造成“温室效应”，科学家正在研究如何将CO2转化为可利用的资源。目前工业上有一种方法是用CO2来生产燃料甲醇。一定条件下发生反应：CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g)，下图表示该反应过程中能量(单位为kJ·mol-1)的变化：
（1）关于该反应的下列说法中，正确的是____________(填字母)。
A．△H＞0，△S＞0 B．△H＞0，△S＜0
C．△H＜0，△S＜0 D．△H＜0，△S＞0
（2）为探究反应原理，现进行如下实验，在体积为l L的密闭容器中，充入l mol CO2和3 mol H2，一定条件下发生反应：CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g)，经测得CO2和CH3OH(g)的浓度随时间变化如图所示。
①从反应开始到平衡，CO2的平均反应速率v(CO2)＝ 。
②该反应的平衡常数表达式K＝ 。
③下列措施中能使化学平衡向正反应方向移动的是 (填字母)。
A．升高温度
B．将CH3OH(g)及时液化抽出
C．选择高效催化剂
D．再充入l molCO2和3 molH2
（3）25℃，1.01×105Pa时，16g液态甲醇完全燃烧，当恢复到原状态时，放出369.2kJ的热量，写出该反应的热化学方程式：___________________________________________。
（4）选用合适的合金为电极，以氢氧化钠、甲醇、水、氧气为原料，可以制成一种以甲醇为原料的燃料电池，此电池的负极应加入或通入的物质有__________ _____；其正极的电极反应式是：______________________________ _______。
本题答案：(1) C（2分）
(2) ① 0.075 mol·L
本题解析：化学高考试题中的信息题常常和时事联系很紧密。
图像类试题一直在高考试题中保留，并且今后还会继续保留。这类题型能够考查学生对图形图像的抽象、概括和分析能力，对图像数据的处理能力。另处，预计今年电化学、化学平衡常数、反应热和熵变的判断将成为某些地区考题的热点，特别是第一届新课标高考的省区，故笔者在设计试题时安排了上述的内容。
本题集化学反应速率与化学平衡、反应热和电化学知识为一体，通过甲醇联系起来，可谓“一题多点”，这样设计有利于考查学生综合运用所学知识解决实际问题的能力。笔者对近年来的各省区高考试题分析，这样的题型很有可能是今后高考命题的一个方向。本题难度适中，符合2010年高考考试大纲要求。
（1）通过图像可以看出，该反应是一个放热反应，因而△H＜0；又由化学方程式CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g)得，反应后气体分子的物质的量减小，故△S＜0，所以C项正确；
（2）①因容器的体积为l L，CO2的起始浓度为1.00 mol/L，平衡浓度为0.25 mol/L，反应时间为10 min，所以CO2的平均反应速率v(CO2)＝ 0.075 mol·L-1·min-1；
①该反应的平衡常数表达式K＝ 
；
③由于该反应的正反应是放热反应，所以升高温度，平衡会逆向移动，A项错误；将CH3OH(g)及时液化抽出，相当于减小生成物的浓度，使平衡正向移动，B项正确；催化剂只能影响反应速率，不能使平衡发生移动，C项错误；再充入l molCO2和3 molH2相当于增大体系的压强，化学平衡向气体体积缩小的方向(即正向)移动，故D项正确。
（3）根据题意， 16g 液态甲醇，即0.5 mol CH3OH完全燃烧，当恢复到原状态时，放出369.2kJ的热量，可以计算出1 mol CH3OH完全燃烧应放出热量725.8 kJ，故该反应的热化学方程式：CH3OH（l）+
O2(g)＝CO2(g)+2H2O(l) △H＝－725.8 kJ·mol-1；
（4）作为电池的负极应是失去电子的物质，发生的是氧化反应；正极处发生的是还原反应。原料为氢氧化钠、甲醇、水和氧气，显然氧化的氧化性强，是得到电子的物质，甲醇是失去电子的物质，而氢氧化钠、水是电解质溶液。所以在电池的负极应加入或通入的物质有甲醇、氢氧化钠和水。正极为氧气得电子，发生的电极反应式为O2＋2H2O＋4e-＝4OH?。
本题所属考点：【热化学方程式】
本题难易程度：【困难】