Question

【題目】Ⅰ． 在一定溫度下將2 mol A和2 mol B兩種氣體混合于2 L密閉容器中，發(fā)生如下反應：3A(g)＋B(g)2C(g)＋2D(g)，2分鐘末反應達到平衡狀態(tài)，生成了0.8 mol D，請?zhí)顚懴旅婵瞻住?/span>

（1）用D表示2 min內(nèi)的平均反應速率為________，A的轉(zhuǎn)化率為________。

（2）如果縮小容器容積(溫度不變)，則平衡體系中混合氣體的密度________(填“增大”、“減

少”或“不變”)。

（3）若開始時只加C和D各4/3 mol，要使平衡時各物質(zhì)的質(zhì)量分數(shù)與原平衡相等，則還應加

入______ mol B物質(zhì)。

（4）若向原平衡體系中再投入1 mol A和1 mol B，平衡________(填“右移”、“左移”或“不

移動”)。

Ⅱ．有人設計出利用CH4和O2的反應，用鉑電極在KOH溶液中構(gòu)成原電池。電池的總反應類似于CH4在O2中燃燒，則 ：

①每消耗1 mol CH4可以向外電路提供____ mol e－；

②負極電極反應式為__________________________________________；

③電池放電后，溶液的pH不斷________。

Answer 1

【答案】 0.2 mol·L－1·min－1 60% 增大 4/3 右移 8 CH4＋10OH－－8e－=CO＋7H2O 減小

【解析】（Ⅰ）(1)V（D）=c/t=0.8mol÷2L÷2min=0.2 mol·L－1·min－1；

根據(jù)化學方程式：3A(g)＋B(g) 2C(g)＋2D(g)
初始物質(zhì)的量（mol） 2 2 0 0
轉(zhuǎn)化物質(zhì)的量（mol）1.2 0.4 0.8 0.8
平衡物質(zhì)的量（mol）0.8 1.6 0.8 0.8
則A的轉(zhuǎn)化率=1.2mol÷2mol×100%=60%。

（2）反應混合物都為氣體，總質(zhì)量不變，體積減小，平衡體系中混合氣體的密度增大。

（3）平衡時各物質(zhì)的質(zhì)量分數(shù)與原平衡相等，為等效平衡，應前后氣體體積不變，按化學計量數(shù)轉(zhuǎn)化到左邊，滿足n（A）：n（B）=1：1即可。根據(jù)

3A（g）+B（g）2C（g）+2D（g）可知，C和D各4/3mol，轉(zhuǎn)化到左邊可得A為2mol，B為2/3mol。令B的物質(zhì)的量為nmol，則：2mol：（n+2/3）mol=2mol：2mol，解得n=4/3。

（4）增大反應物的濃度，平衡向正反應方向移動。

（Ⅱ）（1）CH4完全燃燒生成二氧化碳，碳元素由-4價轉(zhuǎn)化為+4價，則每消耗1 mol CH4可以向外電路提供8 mol e－；②生成的二氧化碳在堿性介質(zhì)中生成碳酸酸離子，半反應為：CH4＋10OH－－8e－=CO＋7H2O；③電池放電后，由半反應可知溶液的pH不斷下降。