Question

【題目】空氣質(zhì)量與我們的健康息息相關(guān)，目前我國通過監(jiān)測6項污染物的質(zhì)量濃度來計算空氣質(zhì)量指數(shù)（AQI），SO2、NO2和CO是其中3項中的污染物．
（1）一定溫度下，向固定體積為2L的密閉容器中充入SO2和NO2各1mol，發(fā)生反應(yīng)SO2（g）+NO2（g）SO3（g）+NO（g），測得上述反應(yīng)5min末到達平衡，此時容器中NO與NO2的體積比為3：1，則這段時間內(nèi)SO2的反應(yīng)速率υ（SO2）= ， 此反應(yīng)在該溫度下的平衡常數(shù)K= ．
（2）甲醇日趨成為重要的有機燃料，通常利用CO和H2合成甲醇，其反應(yīng)的化學(xué)方程式為CO（g）+2H2（g）CH3OH（g）．今在一容積可變的密閉容器中，充有10mol CO和20mol H2用于合成甲醇．CO的平衡轉(zhuǎn)化率（α）與溫度（T）、壓強（P）的關(guān)系如圖所示：

①上述合成甲醇的反應(yīng)為反應(yīng)（填“放熱”或“吸熱”）．
②A、B、C三點的平衡常數(shù)KA、KB、KC的大小關(guān)系為 ． A、B兩點對應(yīng)的壓強大小關(guān)系是PAPB（填“大于”、“小于”或“等于”）．
③若將達到平衡狀態(tài)A時生成的甲醇用于構(gòu)成甲醇一氧氣燃料電池，電解質(zhì)溶液為KOH濃溶液，則該電池工作時正極的電極反應(yīng)式為 ， 理論上通過外電路的電子最多為 mol．

Answer 1

【答案】
（1）0.075mol/（L?min）；9
（2）KA=KB＞KC；KA=KB＞KC；小于；O2+2H2O+4e﹣=4OH﹣；30
【解析】解（1）設(shè)參加反應(yīng)的SO2為nmol

	SO2（g）	+	NO2（g）	=	SO3（g）	+	NO（g）
反應(yīng)前（mol）	1		1		0		0
反應(yīng)了（mol）	n		n		n		n
5min末（mol）	1﹣n		1﹣n		n		n

= 可求得：n= =0.75
υ（SO2）= =0.075mol/（Lmin）
因其體積是2L，求出各自的濃度代入可求K
K= =9
所以答案是：0.075mol/（Lmin）；9；
（2.）①從圖上可見，在P2時，隨溫度的升高CO的轉(zhuǎn)化率越來越低，可見，升溫時平衡向逆向移動，據(jù)勒夏特列原理，正反應(yīng)放熱．
所以答案是：放熱；
②化學(xué)平衡常數(shù)只受溫度的影響，該反應(yīng)放熱，溫度越高平衡逆向移動，K值減小．增大壓強，平衡正向移動，CO的轉(zhuǎn)化率增大，可知PA 小于PB ，
所以答案是：KA=KB＞KC；小于；
③燃料電池的正極，是氧氣反應(yīng)，在堿性條件下有水參與生成氫氧根．
O2+2H2O+4e﹣=4OH﹣
A點CO的平衡轉(zhuǎn)化率50%，參加反應(yīng)的CO為：10mol×50%=5mol
從CO（g）+2H2（g）=CH3OH（g）分析，生成CH3OH也為5mol，CH3OH燃燒生成二氧化碳和水，只有C的價態(tài)從﹣2變?yōu)?4，H、O價態(tài)沒變，所以1molCH3OH燃燒轉(zhuǎn)移6mol電子，故5molCH3OH反應(yīng)轉(zhuǎn)移電子為：5×6=30．
所以答案是：O2+2H2O+4e﹣=4 OH﹣；30．
【考點精析】解答此題的關(guān)鍵在于理解化學(xué)平衡狀態(tài)本質(zhì)及特征的相關(guān)知識，掌握化學(xué)平衡狀態(tài)的特征：“等”即 V正=V逆>0；“動”即是動態(tài)平衡，平衡時反應(yīng)仍在進行；“定”即反應(yīng)混合物中各組分百分含量不變；“變”即條件改變，平衡被打破，并在新的條件下建立新的化學(xué)平衡；與途徑無關(guān)，外界條件不變，可逆反應(yīng)無論是從正反應(yīng)開始，還是從逆反應(yīng)開始，都可建立同一平衡狀態(tài)（等效），以及對化學(xué)平衡的計算的理解，了解反應(yīng)物轉(zhuǎn)化率=轉(zhuǎn)化濃度÷起始濃度×100%=轉(zhuǎn)化物質(zhì)的量÷起始物質(zhì)的量×100%；產(chǎn)品的產(chǎn)率=實際生成產(chǎn)物的物質(zhì)的量÷理論上可得到產(chǎn)物的物質(zhì)的量×100%．