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    15．甲醇是一种可再生能源，在日常生活中有着广泛的应用．工业上用CO生产燃料甲醇，如：CO（g）+2H2（g）?CH3OH（g）．图1表示反应中能量的变化；图2表示一定温度下，在体积为2L的密闭容器中加入4mol H2和一定量的CO后，CO和CH3OH（g）的浓度随时间变化．

    请回答下列问题：
    （1）图1表示使用和未使用催化剂时反应过程和能量的对应关系．下列有关催化剂的说法不正确是A
    A．降低分子的能量                      B．增加了活化分子数
    C．提高了活化分子百分数                D．增加了单位体积内的活化分子数
    （2）从反应开始到建立平衡，该过程中释放136.5 kJ热量．
    （3）在T2℃下，将2molCO和6molH2充入2L的密闭容器中，达到平衡状态时，测得c（CO）=0.2mol•L-1，则CO的转化率为80%．
    （4）如图3为常用笔记本电脑所用甲醇质子交换膜燃料电池的结构示意图如．电池总反应为2CH3OH+3O2?2CO2+4H2O．在电脑的使用过程中，电池的温度往往因为各种原因会升高．温度升高不利于（填：“有利于”或“不利于”）电池将化学能转化为电能．该装置中a（填：“a”或“b”）为电池的负极，该电极反应式为CH3OH+H2O-6e-=CO2↑+6H+．

    分析 （1）使用催化剂通过改变反应的历程，降低反应的活化能，增加了活化分子数目及其百分含量而加快反应速率；
    （2）依据图1写出反应的热化学方程式，依据热化学方程式计算生成0.75mol/L×2L=1.5mol乙醇放出的热量；
    （3）根据起始量和平衡量计算转化率；
    （4）2CH3OH+3O2?2CO2+4H2O为放热反应，升高温度平衡向逆向移动，据此判断K变化；
    依据氢离子的移动方向判断燃料电池的电极，负极发生氧化反应，正极发生还原反应．

    解答 解：（1）使用催化剂通过改变反应的历程，降低反应的活化能，增加了活化分子数目及其百分含量而加快反应速率；
    故选：A；
    （2）依据图1写出反应的热化学方程式：CO（g）+2H2（g）?CH3OH（g）△H=-91KJ/mol，
    依据图2可知反应达到平衡时生成乙醇1.5mol，反应热为：-91KJ/mol×1.5mol=-136.5KJ/mol，放出热量136.5KJ；
    故答案为：136.5；
    （3）由图2可知，反应中减小的CO的浓度为1mol/L-0.25mol/L=0.75mol/L，10min时达到平衡，
    依据方程式：
         CO（g）+2H2（g）?CH3OH（g）
    开始 1mol/L     2mol/L       0
    转化 0.75mol/L   1.5mol/L    0.75mol/L
    平衡 0.25mol/L   0.5mol/L    0.75mol/L
    CO的转化率为$\frac{0.8mol/L}{1mol/L}$×100%=80%，故答案为：80%；
    （4）2CH3OH+3O2?2CO2+4H2O为放热反应，升高温度平衡向逆向移动，该反应的平衡常数K将减小，不利用电池将化学能转化为电能；
    依据氢离子移向可知b电极为正极，a电极为负极，负极发生氧化反应，甲醇在b极失去电子发生氧化反应生成二氧化碳和氢离子，电极反应式为：CH3OH+H2O-6e-=CO2↑+6H+；
    故答案为：不利于；a；CH3OH+H2O-6e-=CO2↑+6H+．

    点评 本题涉及电化学、热化学以及化学反应速率和平衡的综合知识的考查，注意化学平衡常数的计算及其意义，题目难度中等．

    练习册系列答案
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    科目：高中化学 来源： 题型：填空题

    5．某化学实验小组需用480mL0.5mol/L的硫酸铜溶液，请回答下列问题：
    （1）如果用胆矾（CuSO4•5H2O）来配制，至少需用胆矾的质量为62.5g．
    （2）下面是配制硫酸铜溶液过程中的5个操作步骤：①向盛有胆矾的烧杯中加入20ml蒸馏水使其溶解；②继续往容量瓶中加蒸馏水，至液面距刻度线1-2cm处；③将烧杯中的溶液沿玻璃棒注入容量瓶中；④在烧杯中加入少量的蒸馏水，洗涤烧杯内壁和玻璃棒2-3次后移入容量瓶中，轻轻摇动容量瓶，使溶液混合均匀；⑤改用胶头滴管加水至刻度线，盖好瓶塞，反复上下颠倒，摇匀．正确的操作顺序为①③④②⑤（填序号）
    （3）下列操作会导致所配硫酸铜溶液物质的量浓度偏低的是①②⑤⑥（填序号，下同）：对所配溶液物质的量浓度无影响的是③．
    ①在烧杯中搅拌溶液时，有少量液体溅出
    ②定容摇匀后，发现溶液液面低于刻度线，又滴加蒸馏水至刻度线
    ③容量瓶使用前未进行干燥
    ④所使用的容量瓶刚用某种浓度的硫酸铜溶液润洗过
    ⑤定容后，塞好瓶塞摇匀，装入用蒸馏水洗净的试剂瓶中
    ⑥没有洗涤溶解时所用的烧杯和玻璃棒．

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    科目：高中化学 来源： 题型：选择题

    6．对于反应：H2O+NaH═NaOH+H2↑，下列判断正确的是（　　）
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    C．H2O既不是氧化剂又不是还原剂
    D．若生成22.4 L标准状况下的H2，则有1 mol电子转移

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    科目：高中化学 来源： 题型：解答题

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    （1）丹参酮ⅡA中含氧官能团为羰基和醚键（写名称）．
    （2）试剂X的分子式为C5H11N，则X的结构简式为．
    （3）C→D的反应类型为消去反应．
    （4）写出同时满足下列条件的E的一种同分异构体的结构简式：．
    Ⅰ．能发生银镜反应
    Ⅱ．分子中除苯环外不含其它环状结构，分子中含有4种不同化学环境的氢
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    科目：高中化学 来源： 题型：填空题

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    科目：高中化学 来源： 题型：解答题

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    科目：高中化学 来源： 题型：选择题

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    科目：高中化学 来源： 题型：选择题

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    科目：高中化学 来源： 题型：解答题

    5．为测定某有机化合物A的结构，通过实验得出以下数据：
    ①将有机化合物A置于氧气流中充分燃烧，实验测得生成5.4g H2O和8.8g CO2．
    ②利用质谱仪测定出有机化合物A的相对分子质量为46．
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    请回答：
    （1）有机化合物A中碳原子与氢原子的个数比是1：3，A的分子式是C2H6O，A的结构简式为CH3CH2OH．
    （2）化合物A在一定条件下脱水可生成B，B可合成包装塑料C．A转化为B的化学反应方程式为C2H5OH$→_{△}^{浓硫酸}$CH2=CH2↑+H2O，反应类型为消去反应．
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    （4）体育比赛中当运动员肌肉扭伤时，队医随即用氯乙烷（沸点为12.27°C）对受伤部位进行局部冷冻麻醉．请用B选择合适的方法制备氯乙烷，要求原子利用率为100%，制备反应方程式为CH2=CH2+HCl$→_{△}^{催化剂}$CH3CH2Cl，反应类型为加成反应．

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