Question

【題目】生物質資源是一種污染小的可再生能源。生物質的主要轉化途徑及主要產物如下圖。

（1）下列有關說法正確的是_____________。

a．生物質能，本質上能量來源于太陽能

b．由纖維素水解獲得的乙醇作燃料是利用了生物質能

c．生物質裂解獲得的汽油、柴油等屬于純凈物

d．由植物秸桿等厭氧發酵獲得的沼氣，主要成分是甲烷

（2）由生物質能獲得的CO和H2，可以合成甲醇和二甲醚（CH3OCH3）及許多烴類物質。當兩者1∶1催化反應，其原子利用率達100%，合成的物質可能是____________。

a．汽油 b．甲醇(CH3OH) c．甲醛(HCHO) d．乙酸(CH3COOH)

（3）甲醇是一種重要的化工原料，工業上合成甲醇的反應：CO(g)＋2H2(g) CH3OH(g) △H=﹣90.8kJ·mol－1。若在溫度、容積相同的3個密閉容器中，按不同方式投入反應物，保持恒溫、恒容，測得反應達到平衡時的有關數據如下：

容器	甲	乙	丙
反應物投入量	1molCO 、2molH2	1mol CH3OH	2molCO、4molH2
CH3OH的濃度（mol/L）	c1	c2	c3
反應的能量變化	放出Q1 kJ	吸收Q2 kJ	放出Q3 kJ
平衡常數	K1	K2	K3
反應物轉化率	α 1	α 2	α 3

下列說法正確的是________________。

a．c1 = c2 b．2Q1 ＝ Q3 c．K1 = K3 d．α2 + α3＜100%

（4）某實驗小組設計如圖b所示的電池裝置，正極的電極反應式為__________________。

Answer 1

【答案】 abd cd a c O2 + 2H2O + 4e－ ＝ 4OH－

【解析】(1)a．生物質本質上能來源于太陽能，故A正確； b．乙醇來源于纖維素，屬于生物質能，故B正確；c．汽油、柴油等屬于混合物，故C錯誤；d．沼氣的主要成分是甲烷，故D正確；故選abd；
(2)“綠色化學”能實現零排放，即反應物中的原子利用率達到100%，也就是說反應類型一般是化合反應，且反應后產物中的各原子數目比不變，CO和H2在一定條件下按照不同的比例反應，可假定反應時的化學計量數之比為1：1，則只要各選項中的化學式能化為形式(CO)n(H2)n，都是正確的，汽油是混合物，甲醇(CH4O)可變為(CO)1(H2)2，甲醛(CH2O)可變為(CO)1(H2)1，乙酸(C2H4O2)可變為(CO)2(H2)2，故答案為cd；

(3)a．1molCO、2molH2與1molCH3OH的等效的，平衡時CH3OH的濃度c1=c2，故a正確；b．丙的反應物投入量是甲的二倍，容積相同，壓強比甲大，平衡向右進行，放出的熱量2Q1＜Q3，故b錯誤；c．平衡常數只與溫度有關，溫度相同，平衡常數相同，故c正確；
d．無法求出轉化率，故d錯誤，故答案為ac；

(4)電池的正極發生還原反應，氧氣在正極發生還原反應，電解質溶液為KOH溶液，應寫為O2+2H2O+4e-=4OH-。