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高中化学知识点讲解《原电池原理》高频考点预测（2017年最新版）(四)
(2)目前工业上有一种方法是用C02来生产甲醇。为探究其反应原理，现进行如下实验，在体积为1L的密闭容器中，充入1 mol CO2和3 mol H2，一定条件下发生反应：CO2(g)+3H2(g)  CH3OH(g)+H2O(g)? ΔH=-49.0kJ．m01-1，测得C02和CH3OH(g)的浓度随时间变化如图所示。 ①从反应开始到平衡，氢气的平均反应速率：v(H。)=??。 ②该反应的平衡常数为?。 (3)以KHC03溶液为电解质，用电解的方法也可以将CO2还原为甲醇。请写出电解时阴极的离子方程式：? (4)金刚石、石墨烯、线型碳是碳的几种同素异形体。从键的类型分析它们的稳定性由强到弱的顺序为?  参考答案：（10分） 本题解析：(1)燃烧的必要条件是可燃物达到着火点且有氧气，二氧化碳用于灭火主要是采用将可燃物与氧气隔离的办法达到目的 本题难度：简单 2、选择题 下列叙述的原因不是由于原电池造成的是（ ） 参考答案：A、含杂质的锌、酸形成原电池，金属锌做负极时比纯锌与酸反应快，是由于原电池造成的，故A错误； 本题解析： 本题难度：简单 3、选择题 根据图，可判断出下列离子方程式中错误的是（ ） |
参考答案：A、分析图示反应原理可知金属Cd活泼性强于Ag，所以Cd可以置换Ag，故A错误；
B、根据原电池的构成条件可以知道右图所示装置是原电池的构成装置，装置1中Cd为负极，发生Cd置换Co的反应，说明Cd的活泼性强于Co，故B正确；
C、分析图示反应原理可知金属Cd活泼性强于Ag，所以Cd可以置换Ag，故C正确．
D、装置2中Co为负极，发生Co置换Ag的反应，说明Co的活泼性强于Ag，发生Co置换Ag的反应，故D正确，
故选A．
本题解析：
本题难度：一般
4、填空题 研究表明丰富的CO2完全可以作为新碳源，解决当前应用最广泛的碳源(石油和天然气)到本世纪中叶将枯竭的危机，同时又可缓解由CO2累积所产生的温室效应，实现CO2的良性循环。
（1）目前工业上有一种方法是用CO2和H2在230℃催化剂条件下转化生成甲醇蒸汽和水蒸气。下图表示恒压容器中0.5 mol CO2和1.5 mol H2转化率达80%时的能量变化示意图。
①写出该反应的热化学方程式： 。
②能判断该反应达到化学平衡状态的依据是 。
a．容器中压强不变 b．H2的体积分数不变
c．c(H2)=3c(CH3OH) d．容器中密度不变
e．2个C＝O断裂的同时有6个H－H断裂。
（2）人工光合作用能够借助太阳能，用CO2和H2O制备化学原料．下图是通过人工光合作用制备HCOOH原理的示意图。根据要求回答问题：
①该过程是将 转化为 。(以上两空选填“电能”“太阳能”“化学能”)
②催化剂b表面的电极反应方程式为 。
（3）某国科研人员提出了使用氢气和汽油（汽油化学式用C8H18表示）混合燃料的方案，以解决汽车CO2的排放问题。该方案主要利用储氢材料CaH2产生H2和用汽油箱贮存汽油供发动机使用，储氢系统又捕集汽油燃烧产生的CO2，该系统反应如下图所示：
解决如下问题：
①写出CaH2的电子式 。
②反应1中氧化剂与还原剂的物质的量之比是： 。
③如该系统反应均进行完全，试写出该系统总反应的化学方程式 。
参考答案：
（1）①CO2(g)+3H2(g)
CH3OH(g)+H2O(g) △H =－49 kJ·mol-1(3分))②bd (2分，多选错选0分，漏选1个给1分)
（2）①太阳能 化学能(各1分) ②CO2+2e－+2H+=HCOOH(2分)
（3）①
(2分)
②2：1 (2分) ③16CaH2+ 2C8H18+41O2=16CaCO3+34 H2O(2分)
本题解析：（1）①由所给能量变化示意图可知，1mol CO2和3molH2转化率达100%时放出热量49kJ，所以该反应的热化学方程式为：CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g) △H =－49 kJ·mol-1
②a、该反应是在恒压容器中进行，所以压强始终不变，不能判断该反应达到化学平衡状态，错误；b、达平衡时，各物质的含量都不再改变，氢气的体积分数恒定，可以判断该反应达到化学平衡状态，正确c、平衡时，氢气和甲醇的浓度不一定具备化学计量数的比例关系，不能判断该反应达到化学平衡状态，错误；d、由于该反应是反应前后气体的物质的量改变的反应，当压强不变时，容器体积在减小，密度增大，当平衡时气体密度不再增大，保持不变，能判断该反应达到化学平衡状态，正确；e、反应的任何状态时都有2个C＝O断裂的同时有6个H－H断裂，不能判断该反应达到化学平衡状态，错误，答案选bd；
（2）①该图是利用太阳能将二氧化碳转化为HCOOH，所以是把太阳能转化为化学能；②根据电子的流动方向，催化剂b相当于原电池的正极，发生还原反应，所以发生的反应为CO2+2e－+2H+=HCOOH；
（3）①CaH2是离子化合物，其电子式为
；
②反应1是CaH2与H2O反应生成氢氧化钙和氢气，反应中CaH2作还原剂，水作氧化剂，可写出发生的化学方程式CaH2+2H2O=Ca(OH)2+H2↑，所以氧化剂与还原剂的物质的量之比是2:1；
③由反应的流程图可知，最终产物是CaCO3、H2O。反应1生成的氢气与氧气反应生成水，汽油与氧气反应生成二氧化碳和水，其中二氧化碳用于和反应1产生的氢氧化钙的反应，将发生反应的化学方程式叠加，消去中间产物二氧化碳、氢气、氢氧化钙，最后的产物只有水和碳酸钙，所以总反应方程式为16CaH2+ 2C8H18+41O2=16CaCO3+34H2O。
考点：考查热化学方程式、电子式、电极反应式的书写，化学平衡的判断，能量转化的判断，方程式叠加法的应用
本题难度：困难
5、填空题 X、Y、Z都是金属，把X投入Z的硝酸盐溶液中,X的表面有Z析出，X 与Y组成原电池时，Y为电池的负极，X、Y、Z三种金属的活泼性顺序为?.
参考答案：Y>X>Z
本题解析：X能把Z从其硝酸盐溶液中置换出来，说明X的活泼性强于Z；X 与Y组成原电池时，Y为电池的负极，说明Y的活泼性强于X，故正确答案为Y>X>Z
本题难度：简单
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=0.075mol?L-1?min-1，由方程式的系数比可知v(H2)=3v(CO2)=0.225mol?L-1?min-1
5.33( mol?L-1)-2
CH3OH，溶液为碱性环境，为达到电荷守恒，则CO2+6e-