Question

由于溫室效應(yīng)和資源短缺等問(wèn)題，如何降低大氣中的CO₂含量并加以開發(fā)利用，引起了各國(guó)的普遍重視．目前工業(yè)上有一種方法是用CO₂生產(chǎn)燃料甲醇：CO₂（g）+3H₂ （g）?CH₃OH （g）+H₂O（g）．該反應(yīng)進(jìn)行過(guò)程中能量的變化（單位為Kj/mol）如圖所示．請(qǐng)回答下列問(wèn)題：
（1）觀察圖象可知上述反應(yīng)過(guò)程中，斷裂反應(yīng)物中的化學(xué)鍵吸收的總能量

 

（填“大于”、“小于”或“等于’’）形成生成物中的化學(xué)鍵釋放的總能量．
（2）甲醇的結(jié)構(gòu)類似于乙醇，試寫出甲醇的結(jié)構(gòu)式：．甲醇分子中的化學(xué)鍵類型是

 

（填“離子鍵”或“共價(jià)鍵”）．
（3）科研人員開發(fā)出一種新型甲醇燃料電池．其電解質(zhì)溶液是KOH溶液．在該電池負(fù)極發(fā)生反應(yīng)的物質(zhì)是，發(fā)生的是

 

（填“氧化’’或“還原”）反應(yīng)．
（4）欲使合成甲醇的化學(xué)反應(yīng)速率加快，請(qǐng)你指出兩條措施：、
（5）下列事實(shí)能表明該反應(yīng)已達(dá)平衡狀態(tài)的是

 

（填代號(hào)）．
A．CO₂ （g）的濃度不再發(fā)生變化
B．單位時(shí)間內(nèi)消耗1mol CO₂的同時(shí)生成3mol H₂
C．在一個(gè)絕熱的容器中，混合物的溫度不再發(fā)生變化
D．在一個(gè)容積固定的容器內(nèi)，壓強(qiáng)不再發(fā)生變化．

Answer 1

考點(diǎn)：反應(yīng)熱和焓變,化學(xué)鍵,化學(xué)電源新型電池,化學(xué)平衡狀態(tài)的判斷

專題：基本概念與基本理論

分析：（1）△H=反應(yīng)物鍵能和-生成物鍵能和=生成物能量和-反應(yīng)物能量和；
（2）C原子四鍵，H只有1個(gè)化學(xué)鍵，O形成2個(gè)化學(xué)鍵，結(jié)合乙醇的結(jié)構(gòu)，寫出甲醇的結(jié)構(gòu)式；非金屬因素的兩原子間形成共價(jià)鍵；
（3）電池的負(fù)極發(fā)生氧化反應(yīng)，提供電子，燃料電池中氧氣在正極反應(yīng)；
（4）影響化學(xué)反應(yīng)速率的因素有：溫度、濃度、壓強(qiáng)、催化劑以及接觸面積等等；
（5）平衡狀態(tài)的判斷依據(jù)有兩個(gè)：正逆反應(yīng)速率相等和各組分濃度保持不變．

解答： 解：（1）從圖象分析，反應(yīng)物能量高于生成物，反應(yīng)放熱，說(shuō)明反應(yīng)物鍵能和小于生成物，故答案為：小于；
（2）C原子四鍵，H只有1個(gè)化學(xué)鍵，O形成2個(gè)化學(xué)鍵，結(jié)合乙醇的結(jié)構(gòu)可知甲醇的結(jié)構(gòu)式為：；兩非金屬元素的原子間形成的是共價(jià)鍵，
故答案為：；共價(jià)鍵；
（3）負(fù)極是電子流出的極，甲醇在負(fù)極失電子發(fā)生氧化反應(yīng)，故答案為：甲醇；氧化；
（4）欲使反應(yīng)CO₂（g）+3H₂ （g）?CH₃OH （g）+H₂O（g）速率加快，可以升溫、加壓、加入適當(dāng)?shù)拇呋瘎┑鹊�，故答案為：升溫、加壓、加入催化劑�?br />（5）A、CO₂ （g）的濃度不再發(fā)生變化說(shuō)明反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài)，故A正確；
B、消耗1mol CO₂的同時(shí)生成3mol H₂說(shuō)明正逆反應(yīng)速率相等，反應(yīng)達(dá)到了平衡狀態(tài)，故B正確；
C、溫度不再變化，說(shuō)明正逆反應(yīng)速率相等，反應(yīng)達(dá)到了平衡狀態(tài)，故C正確；
D、反應(yīng)前后氣體體積不同，氧氣不變說(shuō)明各組分濃度不變，反應(yīng)達(dá)到了平衡狀態(tài)，故D正確；
故選ABCD．

點(diǎn)評(píng)：本題考查了焓變的求算、甲醇的分子結(jié)構(gòu)、燃料電池、影響反應(yīng)速率的因素、化學(xué)平衡狀態(tài)的判斷，題目難度中等．