化学
生物质资源是一种污染小的可再生能源，可由其制得多种化工原料，如甲醛、甲醇和二甲醚等．（1）甲醛溶液可用于浸制生物标本，这主要是利用了甲醛的何种化学性质．（2）由生物质能获得的CO和H2，可以合成多种有机物．当CO和H2以物质的量1：1催化反应，其原子利用率达100%，合成的物质可能是．a．汽油    b．甲醇    c．甲醛    d．乙酸（3）工业上合成甲醇的反应：CO（g）+2H2（

2019-04-28

生物质资源是一种污染小的可再生能源，可由其制得多种化工原料，如甲醛、甲醇和二甲醚等．
（1）甲醛溶液可用于浸制生物标本，这主要是利用了甲醛的何种化学性质___．
（2）由生物质能获得的CO和H2，可以合成多种有机物．当CO和H2以物质的量1：1催化反应，其原子利用率达100%，合成的物质可能是___．
a．汽油    b．甲醇    c．甲醛    d．乙酸
（3）工业上合成甲醇的反应：CO（g）+2H2（g）⇌CH3OH（g）△H=-90.8kJ/mol．
若在温度、容积相同的3个密闭容器中，按不同方式投入反应物，保持恒温、恒容，测得
反应达到平衡时的有关数据如下：
1．容器 2．甲 3．乙 4．丙
5．反应物投入量 6.1molCO、2molH2 7．l molCH3OH 8.2molCO、4molH2
9．CH30H昀浓度（mol/L） 10．cl 11．c2 12．c3
13．反应的能量变化 14．放出Q1kJ 15．吸收Q2kJ 16．放出Q3kJ
17．平衡常数 18．Kl 19．K2 20．K3
21．反应物转化率 22．al 23．a2 24．a3
下列说法正确的是___．
A．cl=c2    B.2Q1=Q3  C．KI=K3    D．a2+a3<100%
（4）一定温度和压强下，CO和H2催化合成二甲醚的反应为：
3H2 （g）+3CO （g）      CH3OCH3 （g）+CO2（g）
若一体积可变的密闭容器中充入3mol H2、3molCO、l mol CH3OCH3、l mol CO2，经一定时间达到平衡，并测得平衡时混合气体密度是同温同压下起始时的1.6倍．平衡时
n（CH3OCH3）=___mol．反应开始时正、逆反应速率的大小：v（正）___v（逆）（填‘‘>’’、“<”或“=”），理由是___．
作业帮
（5）如图1为绿色电源“直接二甲醚燃料电池”的工作原理示意图．b电极是___极，a电极的反应式为___．
（6）利用生物质资源过程中会产生SO2，可利用如图2所示装置，用电化学原理生产硫酸为稳定持续生产，硫酸溶液的浓度应维持不变，则通入SO2和水的质量比为___．
优质解答
（1）甲醛能够使蛋白质变性，所以甲醛溶液可用于浸制生物标本，
故答案为：使蛋白质变性；
（2）“绿色化学”能实现零排放，即反应物中的原子利用率达到100%，也就是说反应类型一般是化合反应，且反应后产物中的各原子数目比不变，CO和H2在一定条件下按照不同的比例反应，可假定反应时的化学计量数之比为1：1，则只要各选项中的化学式能化为形式（CO）n（H2）n，都是正确的；汽油是混合物，甲醇（CH4O）可变为（CO）1（H2）2，甲醛（CH2O）可变为（CO）1（H2）1，乙酸（C2H4O2）可变为（CO）2（H2）2，所以cd正确，
故选cd；
（3）A．1molCO、2molH2与1mol CH3OH的等效的，平衡时CH3OH的浓度c1=c2，故A正确；
B．丙的反应物投入量是甲的二倍，容积相同，压强比甲大，平衡向右进行，放出的热量2Q1<Q3，故B错误；
C．平衡常数只与温度有关，温度相同，平衡常数相同，故C正确；
D．根据分析可知，a1+a2=100%，由于丙中物质的量增大，压强增大，反应物的转化率大于甲的，即a3>a1，a3+a2>100%，故D错误，
故选ac；
（4）反应前后气体总质量不变，同温、同压下，达到平衡时，气体密度增大，即气体体积缩小，反应向着正向移动，正反应速率大于逆反应速率；平衡时混合气体密度是同温同压下起始时的1.6倍，则总物质的量变为原先的
1
1.6
，总物质的量为8×
1
1.6
=5mol，反应前后减少：（3+3+1+1-5）mol=3mol，设反应生成甲醚xmol
3H2（g）+3CO（g）⇌CH3OCH3（g）+CO2（g）△n（减少）
                    1                        4
                    x                       3mol
 则：4x=3×1
解得：x=0.75，
平衡时甲醚的物质的量为：n（CH3OCH3）=1mol+0.75mol=1.75mol，
故答案为：1.75；>；反应前后气体总质量不变，同温、同压下，达到平衡时，气体密度增大，即气体体积缩小，平衡正移；
（5）根据图1可知，氧气得电子，化合价降低，则b电极是正极；在a电极二甲醚与水反应生成二氧化碳和氢离子，所以a电极的反应式为：（CH3）2O-12e-+3H2O=2CO2+12H+，
故答案为：正；（CH3）2O-12e-+3H2O=2CO2+12H+；
（6）设：SO2和水的质量分别为a、b
SO2 +H2O⇌H2SO3
64   18   82
a   
18a
64
  
82a
64
2H2SO3 +O2═22H2SO4
 164        196
 
82a
64
       
98a
64
    
则：硫酸溶液的质量百分数为
98a
64
98a
64
+b-
18a
64
×100%=50%，
整理可得 a：b=16：29，
故答案为：16：29． （1）甲醛能够使蛋白质变性，所以甲醛溶液可用于浸制生物标本，
故答案为：使蛋白质变性；
（2）“绿色化学”能实现零排放，即反应物中的原子利用率达到100%，也就是说反应类型一般是化合反应，且反应后产物中的各原子数目比不变，CO和H2在一定条件下按照不同的比例反应，可假定反应时的化学计量数之比为1：1，则只要各选项中的化学式能化为形式（CO）n（H2）n，都是正确的；汽油是混合物，甲醇（CH4O）可变为（CO）1（H2）2，甲醛（CH2O）可变为（CO）1（H2）1，乙酸（C2H4O2）可变为（CO）2（H2）2，所以cd正确，
故选cd；
（3）A．1molCO、2molH2与1mol CH3OH的等效的，平衡时CH3OH的浓度c1=c2，故A正确；
B．丙的反应物投入量是甲的二倍，容积相同，压强比甲大，平衡向右进行，放出的热量2Q1<Q3，故B错误；
C．平衡常数只与温度有关，温度相同，平衡常数相同，故C正确；
D．根据分析可知，a1+a2=100%，由于丙中物质的量增大，压强增大，反应物的转化率大于甲的，即a3>a1，a3+a2>100%，故D错误，
故选ac；
（4）反应前后气体总质量不变，同温、同压下，达到平衡时，气体密度增大，即气体体积缩小，反应向着正向移动，正反应速率大于逆反应速率；平衡时混合气体密度是同温同压下起始时的1.6倍，则总物质的量变为原先的
1
1.6
，总物质的量为8×
1
1.6
=5mol，反应前后减少：（3+3+1+1-5）mol=3mol，设反应生成甲醚xmol
3H2（g）+3CO（g）⇌CH3OCH3（g）+CO2（g）△n（减少）
                    1                        4
                    x                       3mol
 则：4x=3×1
解得：x=0.75，
平衡时甲醚的物质的量为：n（CH3OCH3）=1mol+0.75mol=1.75mol，
故答案为：1.75；>；反应前后气体总质量不变，同温、同压下，达到平衡时，气体密度增大，即气体体积缩小，平衡正移；
（5）根据图1可知，氧气得电子，化合价降低，则b电极是正极；在a电极二甲醚与水反应生成二氧化碳和氢离子，所以a电极的反应式为：（CH3）2O-12e-+3H2O=2CO2+12H+，
故答案为：正；（CH3）2O-12e-+3H2O=2CO2+12H+；
（6）设：SO2和水的质量分别为a、b
SO2 +H2O⇌H2SO3
64   18   82
a   
18a
64
  
82a
64
2H2SO3 +O2═22H2SO4
 164        196
 
82a
64
       
98a
64
    
则：硫酸溶液的质量百分数为
98a
64
98a
64
+b-
18a
64
×100%=50%，
整理可得 a：b=16：29，
故答案为：16：29．
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