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    为解决能源短缺及环境污染，许多国家研究用甲醇（有毒、对许多金属有腐蚀性）替代汽油做汽车燃料．汽油与甲醇燃烧的热化学方程式如下：
    2C8H18（l）+25O2（g）=16CO2（g）+18H2O（l）；△H=-a kJ?mol-1
    2CH3OH（l）+3O2（g）=2CO2（g）+4H2O（l）；△H=-b kJ?mol-1
    根据要求，回答下列问题：
    （1）工业合成甲醇的一种途径中，各物质间的转化关系如图1．已知M是含有10个电子的分子，X为单质、Y为化合物，均是还原性的气体．反应（I）的化学方程式为
     
    ．精英家教网
    （2）将2.0mol M和2.0mol H2O（g）通入100L的密闭容器中，在一定条件下发生反应（I），测得在一定的压强下M的转化率与温度的关系如图2．
    ①假设T1℃时达到平衡所需的时间为5min，则用H2O（g）表示该反应的平均反应速率为
     
    mol?L-1?min-1．
    ②T1℃时反应（I）的平衡常数为
     
    ．
    ③反应（I）的△H
     
    0（填“＞”或“＜”）．
    （3）汽车汽油机工作时，先吸入雾状燃料（可看作气体）与空气的混合气，经压缩点燃后，产生动力驱动汽车运行．若用甲醇替代汽油做汽车燃料，需改造汽油机．
    ①改造之一是调整汽油机控制系统，以调整混合气中燃料与空气之配比．若改造前吸入汽油机的混合气中汽油（雾状）与空气体积比为m，改造后吸入汽油机的混合气中甲醇（雾状）与空气体积比为n．则n
     
    m（填“＜”、“＞”或“=”）．
    ②请根据甲醇和汽油的性质差异，预测汽油机还需改造的一个问题，并作出解释：
    需要解决的问题：
     
    ；解释：
     
    ．
    （4）若使用汽油、甲醇作汽车燃料时效率相同．试估算：汽油机工作时，相同质量的汽油与甲醇所提供给汽车的能量之比为
     
    ．
    分析：（1）根据转化关系图和元素守恒可知M含有碳元素，已知M是含有10个电子的分子，X为单质、Y为化合物，均是还原性的气体，则M为CH4，X为H2，Y为CO；
    （2）①利用三段式求出转化的H2O的物质的量，再求出其反应速率；
    ②先求出平衡时各物质的浓度，再求出平衡常数；
    ③根据图象可知温度越高，甲烷的转化率越大，依此判断；
    （3）①根据燃烧方程可知，等物质的量的汽油和甲醇完全燃烧，汽油消耗的氧气多；
    ②根据物理性质可知，汽油和甲醇的沸点不同，所以要调整雾化系统；
    （4）先求出相同质量的汽油和甲醇完全燃烧放出的能量，再求出比值．
    解答：解：（1）根据转化关系图和元素守恒可知M含有碳元素，已知M是含有10个电子的分子，所以M为CH4，X为单质、Y为化合物，均是还原性的气体，则X为H2，Y为CO，所以反应的化学方程式为：CH4+H2O
    一定条件下
    CO+3H2；
    故答案为：CH4+H2O
    一定条件下
    CO+3H2；
    （2）①设参加反应的甲烷的物质的量为xmol，
                    CH4 +H2O
    一定条件下
       CO+3H2
    起始量（mol）：2        2              0      0
    转化量（mol）：x        x              x      3x
    平衡量（mol）：2-x      2-x             x      3x
    已知平衡时CH4的转化率为50%，则
    x
    2
    ×100%=50%，所以x=1，△c（H2O）=
    1mol
    100L
    =0.01mol/L，v（H2O）=
    △c
    t
    =
    0.01mol/L
    5min
    =2.0×10-3mol?L-1?min-1；
    故答案为：2.0×10-3；
    ②平衡时各物质的浓度分别为：c（CH4）=
    1mol
    100L
    =0.01mol/L，c（H2O）=
    1mol
    100L
    =0.01mol/L，c（CO）=
    1mol
    100L
    =0.01mol/L，c（H2）=
    3mol
    100L
    =0.03mol/L，
    所以平衡常数为：K=
    c(CO)?c3(H2)
    c(CH4)?c(H2O)
    =
    0.01×0.032
    0.01×0.01
    =2.7×10-3；
    故答案为：2.7×10-3；
    ③根据图象可知温度越高，甲烷的转化率越大，说明升高温度平衡向正方向移动，所以正方向为吸热反应，即△H＞0；
    故答案为：＞；
    （3）①根据燃烧方程可知，等物质的量的汽油完全燃烧与甲醇完全燃烧相比较，汽油消耗的氧气多，所以改造前吸入汽油机的混合气中汽油（雾状）与空气体积比小于改造后吸入汽油机的混合气中甲醇（雾状）与空气体积比，即m＜n，则n＞m；
    故答案为：＞；
    ②根据物理性质可知，汽油和甲醇的沸点不同，所以要调整雾化系统，故答案为：调整汽油机雾化系统；因为汽油和甲醇的沸点不同；
    （4）汽油和甲醇的质量各为1g，则汽油的物质的量为
    1
    114
    mol，其完全燃烧放出热量为
    a
    2
    ×
    1
    114
    =
    a
    228
    KJ，甲醇的物质的量为
    1
    32
    mol，其完全燃烧放出热量为
    b
    2
    ×
    1
    32
    =
    b
    64
    ，所以相同质量的汽油与甲醇所提供给汽车的能量之比为
    a
    228
    b
    64
    =
    16a
    57b
    ；
    故答案为：
    16a
    57b
    ．
    点评：本题考查了物质的推断、方程式的书写、化学平衡的有关计算、平衡常数、反应热的计算等，涉及的知识点较多，题目难度较大，侧重对基本知识的应用的考查，以及对学生综合能力的考查．
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    相关习题

    科目：高中化学 来源： 题型：阅读理解

    Ⅰ．药物是人类抵御疾病的重要武器之一．正确认识和使用药物是保证身心健康的重要方面．常用药品有：①碘酒 ②青霉素 ③阿司匹林④葡萄糖注射液．请回答下列问题：
    （1）上述物质中属于抗生素的是
    ②
    ②
    （填写序号，下同）；常用于皮肤消毒的是
    ①
    ①
    ．
    （2）胃液中含有盐酸，胃舒平（含氢氧化铝、淀粉等）可用于治疗胃酸过多．
    ①写出该药物发挥功效的离子方程式：
    Al（OH）3+3H+═Al3++3H2O
    Al（OH）3+3H+═Al3++3H2O
    ．
    ②淀粉是其中的填充剂、粘合剂，在人体内酶的作用下，最终转化为
    C6H12O6
    C6H12O6
    （写分子式）．
    （3）下列关于药物使用的说法中，正确的是
    BC
    BC
    ．
    A．阿司匹林没有毒副作用，可以长期大量服用
    B．使用青霉素前需进行皮肤敏感试验
    C．低血糖病症发作时，静脉滴入葡萄糖溶液可快速见效
    D．麻黄碱可用于治疗感冒
    Ⅱ．材料是人类赖以生存的重要物质基础．通常可分为金属材料、无机非金属材料、高分子合成材料及复合材料．
    （1）锂电池的质量轻，电容量大，颇受手机、手提电脑等制造商的青睐．某种锂电池的总反应式为Li+MnO2═LiMnO2，其中被氧化的元素是
    锂
    锂
    ．
    （2）全世界每年因生锈损失的钢铁约占世界钢铁年产量的
    14
    ．
    电化学腐蚀
    电化学腐蚀
    （填“化学腐蚀”或“电化学腐蚀”）是钢铁发生最普遍的腐蚀．
    （3）无机非金属材料主要包括玻璃、水泥和
    陶瓷
    陶瓷
    ．塑料、合成橡胶和
    合成纤维
    合成纤维
    是常说的三大合成材料．
    Ⅲ．近年来，湖南省围绕“资源节约型和环境友好型”这一主题，积极谋求社会的和谐发展．请你根据这一主题和题意，用下列选项的字母代号进行填空．
    A．二氧化硫B．二氧化碳C．开发新能源D．沉淀法
    （1）造成温室效应和全球气候变暖的主要物质是
    B
    B
    ；
    （2）以煤炭为主的能源结构易导致酸雨的形成，形成这类酸雨的主要物质是
    A
    A
    ；
    （3）水体污染加剧了水资源的短缺．处理含有Hg2+等重金属离子的废水常用的一种方法是
    D
    D
    ；
    （4）石油是一种重要能源，人类正面临着石油短缺的难题．请说出解决能源短缺问题的一种方法
    C
    C
    ．

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    科目：高中化学 来源：不详 题型：填空题

    Ⅰ．药物是人类抵御疾病的重要武器之一．正确认识和使用药物是保证身心健康的重要方面．常用药品有：①碘酒 ②青霉素 ③阿司匹林④葡萄糖注射液．请回答下列问题：
    （1）上述物质中属于抗生素的是______（填写序号，下同）；常用于皮肤消毒的是______．
    （2）胃液中含有盐酸，胃舒平（含氢氧化铝、淀粉等）可用于治疗胃酸过多．
    ①写出该药物发挥功效的离子方程式：______．
    ②淀粉是其中的填充剂、粘合剂，在人体内酶的作用下，最终转化为______（写分子式）．
    （3）下列关于药物使用的说法中，正确的是______．
    A．阿司匹林没有毒副作用，可以长期大量服用
    B．使用青霉素前需进行皮肤敏感试验
    C．低血糖病症发作时，静脉滴入葡萄糖溶液可快速见效
    D．麻黄碱可用于治疗感冒
    Ⅱ．材料是人类赖以生存的重要物质基础．通常可分为金属材料、无机非金属材料、高分子合成材料及复合材料．
    （1）锂电池的质量轻，电容量大，颇受手机、手提电脑等制造商的青睐．某种锂电池的总反应式为Li+MnO2═LiMnO2，其中被氧化的元素是______．
    （2）全世界每年因生锈损失的钢铁约占世界钢铁年产量的
    1
    4
    ．______（填“化学腐蚀”或“电化学腐蚀”）是钢铁发生最普遍的腐蚀．
    （3）无机非金属材料主要包括玻璃、水泥和______．塑料、合成橡胶和______是常说的三大合成材料．
    Ⅲ．近年来，湖南省围绕“资源节约型和环境友好型”这一主题，积极谋求社会的和谐发展．请你根据这一主题和题意，用下列选项的字母代号进行填空．
    A．二氧化硫B．二氧化碳C．开发新能源D．沉淀法
    （1）造成温室效应和全球气候变暖的主要物质是______；
    （2）以煤炭为主的能源结构易导致酸雨的形成，形成这类酸雨的主要物质是______；
    （3）水体污染加剧了水资源的短缺．处理含有Hg2+等重金属离子的废水常用的一种方法是______；
    （4）石油是一种重要能源，人类正面临着石油短缺的难题．请说出解决能源短缺问题的一种方法______．

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    科目：高中化学 来源：2012-2013学年江苏省盐城市建湖县上冈高级中学高二（上）期中化学试卷（解析版） 题型：解答题

    Ⅰ．药物是人类抵御疾病的重要武器之一．正确认识和使用药物是保证身心健康的重要方面．常用药品有：①碘酒 ②青霉素 ③阿司匹林④葡萄糖注射液．请回答下列问题：
    （1）上述物质中属于抗生素的是______（填写序号，下同）；常用于皮肤消毒的是______．
    （2）胃液中含有盐酸，胃舒平（含氢氧化铝、淀粉等）可用于治疗胃酸过多．
    ①写出该药物发挥功效的离子方程式：______．
    ②淀粉是其中的填充剂、粘合剂，在人体内酶的作用下，最终转化为______（写分子式）．
    （3）下列关于药物使用的说法中，正确的是______．
    A．阿司匹林没有毒副作用，可以长期大量服用
    B．使用青霉素前需进行皮肤敏感试验
    C．低血糖病症发作时，静脉滴入葡萄糖溶液可快速见效
    D．麻黄碱可用于治疗感冒
    Ⅱ．材料是人类赖以生存的重要物质基础．通常可分为金属材料、无机非金属材料、高分子合成材料及复合材料．
    （1）锂电池的质量轻，电容量大，颇受手机、手提电脑等制造商的青睐．某种锂电池的总反应式为Li+MnO2═LiMnO2，其中被氧化的元素是______．
    （2）全世界每年因生锈损失的钢铁约占世界钢铁年产量的．______（填“化学腐蚀”或“电化学腐蚀”）是钢铁发生最普遍的腐蚀．
    （3）无机非金属材料主要包括玻璃、水泥和______．塑料、合成橡胶和______是常说的三大合成材料．
    Ⅲ．近年来，湖南省围绕“资源节约型和环境友好型”这一主题，积极谋求社会的和谐发展．请你根据这一主题和题意，用下列选项的字母代号进行填空．
    A．二氧化硫B．二氧化碳C．开发新能源D．沉淀法
    （1）造成温室效应和全球气候变暖的主要物质是______；
    （2）以煤炭为主的能源结构易导致酸雨的形成，形成这类酸雨的主要物质是______；
    （3）水体污染加剧了水资源的短缺．处理含有Hg2+等重金属离子的废水常用的一种方法是______；
    （4）石油是一种重要能源，人类正面临着石油短缺的难题．请说出解决能源短缺问题的一种方法______．

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    科目：高中化学 来源： 题型：

    为解决能源缺乏及环境污染问题，2006年我国政府开始在部分地区推广使用车用乙醇汽油，它是在汽油中加入适量的乙醇形成的混合燃料。下列相关叙述错误的是(    )

    A.使用乙醇汽油能减少有害气体的排放

    B.乙醇汽油是一种新型的化合物

    C.燃料中的乙醇可以通过粮食发酵或化工合成等方法制得

    D.乙醇汽油的推广使用可以缓解石油资源短缺对经济发展造成的压力

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