18．?dāng)?shù)十年來(lái)，化學(xué)工作者對(duì)碳的氧化物做了廣泛深入的研究并取得了一些重要成果．在高溫高壓下CO具有極高的化學(xué)活性，能與多種單質(zhì)或化合物反應(yīng)．
（1）工業(yè)上常采用水蒸氣噴到灼熱的炭層上實(shí)現(xiàn)煤的氣化（制得CO、H2），該反應(yīng)的化學(xué)方程式是C+H2O=CO+H2
（2）上述煤氣化過(guò)程中需向炭層交替噴入空氣和水蒸氣，噴入空氣的目的是讓部分炭燃燒，提供炭與水蒸氣反應(yīng)所需要的熱量；反應(yīng)生成的氣體在加熱、催化劑作用條件下可合成液體燃料甲醇，該反應(yīng)的化學(xué)方程式為CO+2H2$\frac{\underline{\;一定溫度\;}}{催化劑}$CH3OH．
（3）一定條件下，CO與H2可合成甲烷，反應(yīng)方程式為：CO（g）+3H2（g）?CH4（g）+H2O （g）該條件下，該反應(yīng)能夠自發(fā)進(jìn)行的原因是該反應(yīng)△H＜0．
（4）CO-空氣燃料電池中使用的電解質(zhì)是攙雜了Y2O3的ZrO2晶體，它在高溫下能傳導(dǎo)O2-．該電池正極的電極反應(yīng)式為O2+4e-=2O2-．
（5）工業(yè)上可通過(guò)甲醇羰基化法制取甲酸甲酯，反應(yīng)方程式為：
CH3OH（g）+CO（g）$?_{加熱}^{催化劑}$HCOOCH3（g）△H=-29.1kJ•mol-1
科研人員對(duì)該反應(yīng)進(jìn)行了研究，部分研究結(jié)果如下：

①根據(jù)反應(yīng)體系的壓強(qiáng)對(duì)甲醇轉(zhuǎn)化率的影響并綜合考慮生產(chǎn)成本因素，工業(yè)制取甲酸甲酯應(yīng)選擇的壓強(qiáng)為b．
a．3.5×106Pa   b．4.0×106Pa   c．5.0×106Pa
②實(shí)際工業(yè)生產(chǎn)中采用的溫度是80℃，其理由是溫度低于80℃，反應(yīng)速率較��；溫度高于80℃，升溫對(duì)反應(yīng)速率影響較小，且該反應(yīng)放熱，升高溫度平衡逆向移動(dòng)，轉(zhuǎn)化率降低．

分析 （1）水蒸氣噴到灼熱的炭層上發(fā)生反應(yīng)生成CO和H2；
（2）根據(jù)（1）煤和水蒸氣的反應(yīng)生成一氧化碳和氫氣要吸熱，故噴入空氣的目的是讓部分炭燃燒，提供炭與水蒸氣反應(yīng)所需要的熱量；一氧化碳和氫氣，在一定條件下合成甲醇，據(jù)此書(shū)寫(xiě)方程式；
（3）依據(jù)自發(fā)進(jìn)行的判斷依據(jù)△H-T△S＜0分析；
（4）CO一空氣燃料電池，氧氣在正極得電子發(fā)生還原反應(yīng)；
（5）①依據(jù)轉(zhuǎn)化率曲線分析判斷；
②圖象分析速率隨溫度變化的趨勢(shì)分析回答．

解答 解：（1）水蒸氣噴到灼熱的炭層上發(fā)生反應(yīng)生成CO和H2，則該反應(yīng)的化學(xué)方程式是C+H2O=CO+H2，故答案為：C+H2O=CO+H2；
（2）根據(jù)（1）煤和水蒸氣的反應(yīng)生成一氧化碳和氫氣要吸熱，故噴入空氣的目的是讓部分炭燃燒，提供炭與水蒸氣反應(yīng)所需要的熱量；
一氧化碳和氫氣在一定條件下合成甲醇的原理為：CO+2H2$\frac{\underline{\;一定溫度\;}}{催化劑}$CH3OH；
故答案為：讓部分炭燃燒，提供炭與水蒸氣反應(yīng)所需要的熱量；CO+2H2$\frac{\underline{\;一定溫度\;}}{催化劑}$CH3OH；
（3）CO（g）+3H2（g）?CH4（g）+H2O（g），反應(yīng)△S＜0，依據(jù)自發(fā)進(jìn)行的判斷依據(jù)△H-T△S＜0，所以△H＜0，故答案為：該反應(yīng)△H＜0；
（4）CO一空氣燃料電池，氧氣在正極得電子發(fā)生還原反應(yīng)，電解質(zhì)是攙雜了Y2O3的ZrO2晶體，它在高溫下能傳導(dǎo)O2-，該電池正極的電極反應(yīng)式為：O2+4e-=2O2-，故答案為：O2+4e-=2O2-；
（5）①?gòu)姆磻?yīng)壓強(qiáng)對(duì)甲醇轉(zhuǎn)化率的影響“效率“看，圖象中轉(zhuǎn)化率較大的是4.0×106Pa，故選：b；
②依據(jù)圖象分析溫度在高于80°C對(duì)反應(yīng)速率影響不大，反應(yīng)是放熱反應(yīng)，溫度過(guò)高，平衡逆向進(jìn)行，不利于轉(zhuǎn)化率增大，所以實(shí)際工業(yè)生產(chǎn)中采用的溫度是80℃，故答案為：80℃；溫度低于80℃，反應(yīng)速率較�。粶囟雀哂�80℃，升溫對(duì)反應(yīng)速率影響較小，且該反應(yīng)放熱，升高溫度平衡逆向移動(dòng)，轉(zhuǎn)化率降低．

點(diǎn)評(píng) 本題主要考查了電極方程式及其化學(xué)方程式的書(shū)寫(xiě)、圖象分析判斷，題目難度中等，重在培養(yǎng)學(xué)生能夠利用化學(xué)知識(shí)提取題干的信息進(jìn)行答題的能力，綜合性強(qiáng)，難度較大．

練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中化學(xué) 來(lái)源： 題型：選擇題

5．下列實(shí)驗(yàn)操作正確的是（　�。�
A．過(guò)濾操作中，漏斗下端要緊靠燒杯內(nèi)壁，而分液操作中，無(wú)此要求
B．蒸餾操作時(shí)，應(yīng)使溫度計(jì)水銀球插入蒸餾燒瓶的溶液中
C．蒸發(fā)操作時(shí)，應(yīng)用玻璃棒不斷攪拌待有大量晶體出現(xiàn)，停止攪拌，繼續(xù)把水份蒸干
D．分液操作時(shí)，分液漏斗中下層液體從下口放出，上層液體從上口倒出

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科目：高中化學(xué) 來(lái)源： 題型：解答題

9．3-丁酮酸乙酯在有機(jī)合成中用途很廣，廣泛用于藥物合成，也可用作食物的著香劑．常溫下為無(wú)色液體，微溶于水，與乙醇、乙酸乙酯等以任意比例混溶，沸點(diǎn)181℃，100℃以上會(huì)少量分解．乙酸乙酯易揮發(fā)、微溶于水，沸點(diǎn)77℃．實(shí)驗(yàn)室以乙酸乙酯和金屬鈉為原料制備3-丁酮酸乙酯的原理及裝置如下：
原理如圖1，裝置如圖2：

制取過(guò)程：
①反應(yīng)：向反應(yīng)裝置中加入32mL（0.32mol）乙酸乙酯，少量無(wú)水乙醇，1.6g（0.07mol）切細(xì)的金屬鈉，微熱回流1.5-3小時(shí)，直至金屬鈉完全反應(yīng)消失．
②產(chǎn)物后處理：反應(yīng)后冷卻至室溫，卸下冷凝管，將燒瓶浸在冷水浴中，在搖動(dòng)下加入32mL30%醋酸水溶液，使反應(yīng)液分層，用分液漏斗分離出酯層，酯層用5%碳酸鈉溶液洗滌，有機(jī)層放入干燥的錐形瓶中，加入無(wú)水碳酸鉀至液體澄清．
③產(chǎn)品：將上述處理后的反應(yīng)液在常壓下蒸餾，除去未反應(yīng)的乙酸乙酯，再改為減壓蒸餾，得產(chǎn)品2.0g（3-丁酮酸乙酯相對(duì)分子質(zhì)量為130，乙酸乙酯相對(duì)分子質(zhì)量88）．
回答下列問(wèn)題：
（1）實(shí)驗(yàn)室制取乙酸乙酯的反應(yīng)方程式是CH3COOH+CH3CH2OHCH3COOCH2CH3+H2O，反應(yīng)類(lèi)型是酯化反應(yīng)．
（2）反應(yīng)裝置中加裝干燥管的目的是防濕氣進(jìn)入反應(yīng)體系中以保證反應(yīng)體系干燥．
（3）兩個(gè)裝置中的冷凝管作用不相同（填“相同”或“不同”），冷卻水進(jìn)口分別為b和d（填圖中字母）．
（4）產(chǎn)物后處理中加醋酸的目的是中和生成的鈉鹽，使之變成產(chǎn)物，加碳酸鈉的目的是除去酯中的醋酸（用方程式表示），加碳酸鉀的目的是干燥產(chǎn)品．
（5）實(shí)驗(yàn)得到的產(chǎn)率是C（填序號(hào)）．
A.40%        B.19%        C.22%        D.10%

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科目：高中化學(xué) 來(lái)源： 題型：實(shí)驗(yàn)題

6．600℃時(shí)，在容積4L的密閉氧化爐中，將3.0mol二氧化硫和1.5mol氧氣混合，發(fā)生如下反應(yīng)：2SO2（g）+O2 （g）?2SO3（g）△H＜0．
（1）反應(yīng)過(guò)程中SO2、O2、SO3物質(zhì)的量有如圖1所示的變化．其中10min到15min時(shí)，肯定與圖象不相符的變化是ABC．
A．加了催化劑
B．增加SO3的物質(zhì)的量
C．升高溫度
D．縮小容器體積
（2）當(dāng)t1=15min時(shí)反應(yīng)達(dá)平衡，這段時(shí)間內(nèi)此反應(yīng)的平均速率v（SO3）=0.01mol/（L．min），SO2的轉(zhuǎn)化率為20%，O2的平衡濃度C（O2 ）=0.3 mol/L，該反應(yīng)的化學(xué)平衡常數(shù)K=0.21（保留兩位有效數(shù)字）．
（3）改變反應(yīng)條件時(shí)，該反應(yīng)的時(shí)間速率圖象如圖2．

 ①請(qǐng)判斷當(dāng)t2、t4、t6各時(shí)刻采取的措施（假設(shè)其他條件不變）．
t2：增大生成物（SO3）濃度；t4：減壓；t6：加催化劑．
 ②SO3的百分含量最高的一段時(shí)間是A
A．t1～t2           B．t3～t4 C．t5～t6 D．t6～t7
（4）600℃時(shí)，若在上述氧化爐中充入2mol二氧化硫、2mol氧氣和1mol三氧化硫發(fā)生反應(yīng)，此時(shí)的化學(xué)反應(yīng)速率是V（正）大于V（逆） （填“大于”、“小于”或“等于”）．

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科目：高中化學(xué) 來(lái)源： 題型：解答題

13．從能量的變化和反應(yīng)的快慢等角度研究反應(yīng)是有重要意義：
（1）已知反應(yīng)2H2+O2=H2O為放熱反應(yīng)，下圖能正確表示該反應(yīng)中能量變化的是A．

從斷鍵和成鍵的角度分析上述反應(yīng)中能量的變化．
化學(xué)鍵H-HO=OH-O
鍵能kJ/mol436496463
化學(xué)鍵的鍵能如表：則生成1mol水可以放出熱量242kJ
（2）原電池可將化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能．將質(zhì)量相
同的銅棒和鋅棒用導(dǎo)線連接后插入CuSO4溶液中，設(shè)計(jì)成原電池，負(fù)極材料是Zn，正極的反應(yīng)式為Cu2++2e-=Cu，電解質(zhì)溶液中SO42- 移向負(fù)極（填“正”或“負(fù)”）．一段時(shí)間后，取出洗凈、干燥、稱(chēng)量，二者質(zhì)量差為12.9g．則導(dǎo)線中通過(guò)的電子的物質(zhì)的量是0.2mol．
（3）一定溫度下，將3molA氣體和1mol B氣體通入一容積固定為2L的密閉容器中，發(fā)生如下反應(yīng)：3A（g）+B（g）?xC（g），反應(yīng)1min時(shí)測(cè)得剩余1.8molA，C的濃度為0.4mol/L，則1min內(nèi)，B的平均反應(yīng)速率為0.2mol/（L•min）；X為2．若反應(yīng)經(jīng)2min達(dá)到平衡，平衡時(shí)C的濃度小于0.8mol/L（填“大于，小于或等于”）．

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科目：高中化學(xué) 來(lái)源： 題型：實(shí)驗(yàn)題

3．滴定實(shí)驗(yàn)是化學(xué)學(xué)科中重要的定量實(shí)驗(yàn)．請(qǐng)回答下列問(wèn)題：
（1）酸堿中和滴定--用標(biāo)準(zhǔn)鹽酸滴定未知濃度的NaOH溶液．
①下列操作造成測(cè)定結(jié)果偏高的是AC
A．盛裝未知液的錐形瓶先用蒸餾水洗過(guò)，再用未知液潤(rùn)洗
B．滴定終點(diǎn)讀數(shù)時(shí)，俯視滴定管刻度，其他操作正確．
C．酸式滴定管用蒸餾水洗凈后，未用標(biāo)準(zhǔn)鹽酸潤(rùn)洗
D．滴定前，酸式滴定管尖嘴無(wú)氣泡，滴定后有氣泡
②該學(xué)生的實(shí)驗(yàn)操作如下：
A、用堿式滴定管取稀NaOH 25.00mL，注入錐形瓶中，加入酚酞做指示劑．
B、用待測(cè)定的溶液潤(rùn)洗堿式滴定管．
C、用蒸餾水洗干凈滴定管．
D、取下酸式滴定管用標(biāo)準(zhǔn)的HCl溶液潤(rùn)洗后，將標(biāo)準(zhǔn)液注入滴定管刻度“0”以上2～3cm處，再把滴定管固定好，調(diào)節(jié)液面至刻度“0”或“0”刻度以下．
E、檢查滴定管是否漏水．
F、另取錐形瓶，再重復(fù)操作一次．
G、把錐形瓶放在滴定管下面，瓶下墊一張白紙，邊滴邊搖動(dòng)錐形瓶直至滴定終點(diǎn)，記下滴定管液面所在刻度．
滴定操作的正確順序是（用序號(hào)填寫(xiě)）E→C→B→A→D→G→F
（2）氧化還原滴定--為了分析某殘留物中鐵元素的含量，先將殘留物預(yù)處理，使鐵元素還原成Fe2+，再用KMnO4標(biāo)準(zhǔn)溶液在酸性條件下進(jìn)行滴定，反應(yīng)的離子方程式5Fe2++MnO${\;}_{4}^{-}$+8H+═5Fe3++Mn2++4H2O
①KMnO4標(biāo)準(zhǔn)溶液應(yīng)盛裝在酸式滴定管中（填“酸式”或“堿式”）
②某同學(xué)稱(chēng)取5.000g殘留物，經(jīng)預(yù)處理后在容量瓶中配制成100mL溶液，每次移取25.00mL試樣溶液，用1.000×10-2 mol•L-1 KMnO4標(biāo)準(zhǔn)溶液滴定．四次實(shí)驗(yàn)消耗標(biāo)準(zhǔn)溶液的體積分別為19.90mL、20.00mL、20.10mL、20.60mL．計(jì)算該殘留物中鐵元素的質(zhì)量分?jǐn)?shù)是4.480%．
（3）沉淀滴定--滴定劑和被滴定物的生成物比滴定劑與指示劑的生成物更難溶．
參考下表中的數(shù)據(jù)，若用AgNO3滴定NaSCN溶液，可選用的指示劑是C．
銀鹽
性質(zhì)		AgClAgBrAgCNAg2CrO4AgSCN
顏色白淺黃白磚紅白
溶解度（mol•L-1）1.34×10-67.1×10-71.1×10-86.5×10-51.0×10-6
A．   NaCl     B． NaBr       C．  Na2CrO4     D．NaCN．

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科目：高中化學(xué) 來(lái)源： 題型：多選題

10．在密閉容器中發(fā)生反應(yīng)：aX（氣）+bY（氣）?cZ（氣）+dW（氣），反應(yīng)達(dá)到平衡后，保持溫度不變，將氣體壓縮到原來(lái)的$\frac{1}{2}$體積，當(dāng)再次達(dá)到平衡時(shí)，W的濃度為原平衡的1.8倍，下列敘述中正確的是（　�。�
A．平衡常數(shù)K增大B．a+b＜c+dC．X的轉(zhuǎn)化率下降D．Z的體積分?jǐn)?shù)增加

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科目：高中化學(xué) 來(lái)源： 題型：填空題

7．在其他條件不變的情況下，降低溫度平衡向正反應(yīng)方向移動(dòng)，為放熱反應(yīng)（選填“吸熱”、“放熱”）．如圖為反應(yīng)速率（ν）與時(shí)間（t）關(guān)系的示意圖，由圖判斷，在t1時(shí)刻曲線發(fā)生變化的原因是c（填寫(xiě)編號(hào)）．
a．增大N2的濃度
b．?dāng)U大容器體積
c．加入催化劑
d．升高溫度
改變條件后，平衡混合物中NH3的百分含量不變（選填“增大”、“減小”、“不變”）．

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科目：高中化學(xué) 來(lái)源： 題型：填空題

8．某化學(xué)反應(yīng)，設(shè)反應(yīng)物的總能量為E1，生成物的總能量為E2，若E1＞E2，則該反應(yīng)為放熱反應(yīng)，中和反應(yīng)都是放熱反應(yīng)，其實(shí)質(zhì)是酸電離出的H+與堿電離出的OH-結(jié)合生成弱電解質(zhì)水：H++OH-═H2O．

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同步練習(xí)冊(cè)答案