Question

生物質(zhì)資源是一種污染小的可再生能源．生物質(zhì)的主要轉(zhuǎn)化途徑及主要產(chǎn)物如圖1．

（1）下列有關(guān)說法不正確的是

 

．
a．生物質(zhì)能，本質(zhì)上能量來源于太陽能
b．由纖維素水解獲得的乙醇屬生物質(zhì)能
c．生物質(zhì)裂解獲得的汽油、柴油等屬于純凈物
d．由植物秸稈等發(fā)酵獲得的沼氣，主要成分是甲烷
（2）由生物質(zhì)能獲得的CO和H₂，當(dāng)兩者1：1催化反應(yīng)，其原子利用率達(dá)100%，合成的物質(zhì)可能是

 

．
a．汽油      b．甲醇     c．甲醛     d．乙酸
（3）已知在生物質(zhì)氣化爐中可發(fā)生：
C（s）+CO₂（g）═2CO（g）；△H=172kJ/mol
CH₄（g）+H₂O（g）═CO（g）+3H₂（g）；△H=206kJ/mol
CH₄（g）+2H₂O（g）═CO₂（g）+4H₂（g）；△H=165kJ/mol
則C（s）+H₂O（g）═CO（g）+H₂（g）；△H=

 

kJ/mol．
（4）二甲醚（CH₃OCH₃）是一種重要的清潔燃料，可以通過CH₃OH分子間脫水制得：
2CH₃OH（g）?CH₃OCH₃（g）+H₂O（g）△H=-23.5J?mol^-1．在t₁℃，恒容密閉容器中建立上述平衡，體系中各組分濃度隨時(shí)間變化如圖2所示．
①該條件下反應(yīng)平衡常數(shù)表達(dá)式K=

 

．在t₁℃時(shí)，反應(yīng)的平衡常數(shù)為

 

；
②相同條件下，若改變起始濃度，某時(shí)刻各組分濃度依次為c（CH₃OH）=0.4mol?L^-1，c（H₂O）=0.6mol?L^-1、c（CH₃OCH₃）=1.2mol?L^-1，此時(shí)正、逆反應(yīng)速率的大�。簐（正）

 

v（逆）（填“＞”、“＜”或“=”）．

Answer 1

考點(diǎn)：常見的能量轉(zhuǎn)化形式,用蓋斯定律進(jìn)行有關(guān)反應(yīng)熱的計(jì)算,化學(xué)平衡建立的過程,物質(zhì)的量或濃度隨時(shí)間的變化曲線

專題：基本概念與基本理論

分析：（1）a．生物質(zhì)能來源于太陽能；
b．乙醇來源于纖維素；
c．混合物是指由多種物質(zhì)組成的物質(zhì)；
d．沼氣的主要成分是甲烷．
（2）根據(jù)質(zhì)量守恒定律和化合反應(yīng)的定義和特點(diǎn)判斷，主要是利用反應(yīng)前后原子的種類不變，其數(shù)目必保持不變分析判斷；
（3）利用蓋斯定律計(jì)算；
（4）化學(xué)平衡常數(shù)等于生成物的濃度系數(shù)次冪之積除以反應(yīng)物的濃度系數(shù)次冪之積；根據(jù)平衡常數(shù)的含義結(jié)合表中數(shù)據(jù)計(jì)算；
（5）根據(jù)Q=

c(CH3OCH3)?c(H2O)

c2(CH3OH)

與K的關(guān)系判斷反應(yīng)進(jìn)行的方向，然后判斷正、逆反應(yīng)速率的大小關(guān)系；

解答： 解：（1）a．生物質(zhì)本質(zhì)上能來源于太陽能，故A正確；
b．乙醇來源于纖維素，屬于生物質(zhì)能，故B正確；
c．汽油、柴油等屬于混合物，故C錯(cuò)誤；
d．沼氣的主要成分是甲烷，故D正確．
故選C．
（2）“綠色化學(xué)”能實(shí)現(xiàn)零排放，即反應(yīng)物中的原子利用率達(dá)到100%，也就是說反應(yīng)類型一般是化合反應(yīng)，且反應(yīng)后產(chǎn)物中的各原子數(shù)目比不變，CO和H₂在一定條件下按照不同的比例反應(yīng)，可假定反應(yīng)時(shí)的化學(xué)計(jì)量數(shù)之比為1：1，則只要各選項(xiàng)中的化學(xué)式能化為形式（CO）_n（H₂）_n，都是正確的，汽油是混合物，甲醇（CH₄O）可變?yōu)椋–O）₁（H₂）₂，甲醛（CH₂O）可變?yōu)椋–O）₁（H₂）₁，乙酸（C₂H₄O₂）可變?yōu)椋–O）₂（H₂）₂；
故答案為：cd；
（3）①C（s）+CO₂（g）=2CO（g）△H=172kJ/mol
②CH₄（g）+H₂O（g）=CO（g）+3H₂（g）△H=206kJ/mol
③CH₄（g）+2H₂O（g）=CO₂（g）+4H₂（g）△H=165kJ/mol
可用蓋斯定律將①+③-②可得：C（s）+H₂O（g）=CO（g）+H₂（g）△H=172kJ/mol+165kJ/mol-206kJ/mol=+131kJ/mol；
故答案為：+131；
（4）化學(xué)平衡常數(shù)等于生成物的濃度系數(shù)次冪之積除以反應(yīng)物的濃度系數(shù)次冪之積，所以K=

c(CH3OCH3)c(H2O)

C 2(CH3OH)

，在t₁℃時(shí)，反應(yīng)的平衡常數(shù)為K=

c(CH3OCH3)c(H2O)

C 2(CH3OH)

=

0.8×1

0．42

=5；
故答案為：

c(CH3OCH3)c(H2O)

C 2(CH3OH)

；5；
（5）相同條件下，若改變起始濃度，某時(shí)刻濃度熵Q=

c(CH3OCH3)c(H2O)

C 2(CH3OH)

=

1.2×0.6

0．42

=4.5＜K，則反應(yīng)未達(dá)到平衡狀態(tài)，所以反應(yīng)正向進(jìn)行，則v_正＞v_逆；
故答案為：＞；

點(diǎn)評：本題考查了生物質(zhì)的主要轉(zhuǎn)化途徑、反應(yīng)熱的計(jì)算、平衡常數(shù)的計(jì)算，題目側(cè)重于考查學(xué)生對所學(xué)知識的應(yīng)用能力，難度中等．