Question

按照題目的要求，回答下列有關(guān)題：
一定條件下，體積為3L的密閉容器中反應(yīng)CO（g）+2H₂（g）?CH₃OH（g）△H＜0達(dá)到化學(xué)平衡狀態(tài)．
（1）該反應(yīng)的平衡常數(shù)表達(dá)式K=

 

；升高溫度，K值將

 

，增大壓強(qiáng)K值將

 

（填“增大”、“減小”或“不變”）．
（2）500℃時(shí)，從反應(yīng)開始到達(dá)到化學(xué)平衡，以H₂的濃度變化表示的化學(xué)反應(yīng)速率是

 

（用含n_B、t_B代數(shù)式表示）．
（3）判斷該可逆反應(yīng)達(dá)到化學(xué)平衡狀態(tài)的標(biāo)志是

 

（填字母）．
a．v生成（CH₃OH）=v消耗（CO） b．混合氣體的密度不再改變  c．CO、H₂、CH₃OH的濃度均不再變化  d．混合氣體的壓強(qiáng)不再改變
（4）用Pt做電極把甲醇設(shè)計(jì)成酸性燃料電池，則甲醇通入的一極是

 

極（填寫“負(fù)極”或“正極”），該電池的總反應(yīng)方程式為2CH₄O+3O₂=2CO₂+4H₂O，通入O₂一極的電極方程式為3O₂+12e^-+12H⁺=6H₂O，則其通入甲醇一極的電極反應(yīng)式為

 

．

Answer 1

考點(diǎn)：化學(xué)平衡的影響因素,化學(xué)電源新型電池,化學(xué)平衡常數(shù)的含義

專題：化學(xué)平衡專題,電化學(xué)專題

分析：（1）化學(xué)平衡常數(shù)表達(dá)式中不要用s、l狀態(tài)的物質(zhì)；從平衡移動(dòng)角度結(jié)合K表達(dá)式分析；
（2）用v=

△c

△t

求算；
（3）判斷平衡的關(guān)鍵有兩點(diǎn)：v（正）=v（逆）和各物質(zhì)的濃度保持不變，依次分析；
（4）電池中，正極發(fā)生還原反應(yīng)，負(fù)極發(fā)生氧化反應(yīng)；電極反應(yīng)式：總反應(yīng)方程式減去一極等于另一極．

解答： 解：（1）CO（g）+2H₂（g）?CH₃OH（g）的K=

c(CH3OH)

c(CO)×c2(H2)

；因其△H＜0，升溫時(shí)平衡逆向移動(dòng)，K減小；K只受溫度的影響，壓強(qiáng)增大時(shí)，K不變．
故答案為：K=

c(CH3OH)

c(CO)×c2(H2)

；減��；不變；
（2）v（H₂）=

△c(H2)

△t

=

nBmol 3L

tB

=

nB

3tB

mol/（L?min），故答案為：

nB

3tB

；
（3）化學(xué)平衡狀態(tài)判斷的關(guān)鍵：v（正）=v（逆）和各物質(zhì)的濃度保持不變．
a、v生成（CH₃OH）和v消耗（CO）都是正向進(jìn)行，無法體現(xiàn)v（正）=v（逆），故a錯(cuò)誤；
b、V是3L不變，反應(yīng)物和生成物都是氣體，混合氣體總質(zhì)量m不變，所以ρ時(shí)刻保持不變，b錯(cuò)誤；
c、物質(zhì)的濃度保持不變說明反應(yīng)已達(dá)平衡狀態(tài)，c正確；
d、V不變，反應(yīng)物有3mol氣體時(shí)完全反應(yīng)后應(yīng)生成1mol氣體，氣體體積減小，故壓強(qiáng)不變時(shí)說明反應(yīng)已達(dá)平衡狀態(tài)，d正確．
故答案為：cd；
（4）甲醇發(fā)生氧化反應(yīng)，氧氣發(fā)生還原反應(yīng)，所以，甲醇應(yīng)在負(fù)極反應(yīng)；
總反應(yīng)方程式為        2CH₄O+3O₂=2CO₂+4H₂O ①
O₂一極的電極方程式為   3O₂+12e^-+12H⁺=6H₂O  ②
甲醇電極反應(yīng)方程式為①-②得：2CH₄O-12e^-+2H₂O═2CO₂+12H⁺
故答案為：負(fù)極；2CH₄O-12e^-+2H₂O═2CO₂+12H⁺．

點(diǎn)評(píng)：本題考查化學(xué)平衡常數(shù)表達(dá)式及其應(yīng)用，化學(xué)反應(yīng)速率的求算以及化學(xué)平衡狀態(tài)的判定和燃料電池．考查范圍廣，內(nèi)容跨度大，符合高考要求．