Question

甲醇、乙醇是重要的有機(jī)化工原料，有著重要的用途和應(yīng)用前景．
（1）若在恒溫恒容的容器內(nèi)進(jìn)行反應(yīng)CO（g）+2H₂（g）?CH₃OH（g），則可用來判斷該反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài)的標(biāo)志有（填字母）

 

．
A．H₂百分含量保持不變
B．容器中氣體的壓強(qiáng)保持不變
C．容器中混合氣體的密度保持不變
D．2v（H₂）_正=v（CH₃OH ）_逆
（2）CO（g）+2H₂（g）?CH₃OH（g） 其平衡常數(shù)表達(dá)式為K=

 

．該反應(yīng)的平衡常數(shù)K隨溫度T的變化如圖1，則該反應(yīng)的△H

 

0．（填“＞”、“＜”或“=”）．
已知該反應(yīng)在300℃時(shí)的化學(xué)平衡常數(shù)為0.27，該溫度下將2mol CO、3mol H₂和2mol CH₃OH充入容積為2L的密閉容器中，此時(shí)反應(yīng)將

 

（填“向正反應(yīng)方向進(jìn)行”、“向逆反應(yīng)方向進(jìn)行”或“處于平衡狀態(tài)”）．
（3）圖2是一種酸性燃料電池乙醇檢測(cè)儀，具有自動(dòng)吹氣流量偵測(cè)與控制的功能，適合進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)乙醇檢測(cè)．負(fù)極反應(yīng)式為

 

．

Answer 1

考點(diǎn)：化學(xué)平衡狀態(tài)的判斷,化學(xué)平衡建立的過程

專題：

分析：（1）根據(jù)化學(xué)平衡狀態(tài)的特征解答，當(dāng)反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài)時(shí)，正逆反應(yīng)速率相等，各物質(zhì)的濃度、百分含量不變，以及由此衍生的一些量也不發(fā)生變化，解題時(shí)要注意，選擇判斷的物理量，隨著反應(yīng)的進(jìn)行發(fā)生變化，當(dāng)該物理量由變化到定值時(shí)，說明可逆反應(yīng)到達(dá)平衡狀態(tài)；
（2）化學(xué)平衡常數(shù)等于生成物的濃度系數(shù)次冪之積除以反應(yīng)物的濃度系數(shù)次冪之積；由圖象溫度越高K值越小，來確定△H；根據(jù)Qc與平衡常數(shù)的大小來確定反應(yīng)進(jìn)行的方向；
（3）負(fù)極發(fā)生氧化反應(yīng)化合價(jià)升高，結(jié)合電解質(zhì)來書寫電極反應(yīng)式．

解答： 解：（1）A．H₂百分含量保持不變，說明正逆反應(yīng)速率相等，達(dá)平衡狀態(tài)，故A正確；
B．容器中氣體的壓強(qiáng)保持不變，說明氣體的物質(zhì)的量不變，正逆反應(yīng)速率相等，故B正確；
C．容器中混合氣體的密度始終保持不變，所以不能作平衡狀態(tài)的標(biāo)志，故C錯(cuò)誤；
D．2v（H₂）_正=v（CH₃OH ）_逆，速率之比不等對(duì)應(yīng)物質(zhì)的計(jì)量數(shù)之比，故D錯(cuò)誤；故選AB；
（2）因化學(xué)平衡常數(shù)等于生成物的濃度系數(shù)次冪之積除以反應(yīng)物的濃度系數(shù)次冪之積，所以K=

c(CH3OH)

c(CO)?c2(H2)

，由圖1可知溫度升高K值減小，所以正反應(yīng)是放熱反應(yīng)，Qc=

( 2 2 )2

2 2 ×( 3 2 )2

=0.44＞0.27，所以平衡逆向移動(dòng)，故答案為：

c(CH3OH)

c(CO)?c2(H2)

；＜；向逆反應(yīng)方向進(jìn)行；
（3）該電池的負(fù)極上乙醇失電子發(fā)生氧化反應(yīng)，分析裝置圖可知酒精在負(fù)極被氧氣氧化發(fā)生氧化反應(yīng)生成醋酸，CH₃CH₂OH-4e^-+H₂O=4H⁺+CH₃COOH，故答案為：CH₃CH₂OH-4e^-+H₂O=4H⁺+CH₃COOH．

點(diǎn)評(píng)：本題考查了化學(xué)平衡狀態(tài)的判斷、平衡常數(shù)的表達(dá)式及溫度與平衡常數(shù)的關(guān)系，原電池電極反應(yīng)式的書寫，較基礎(chǔ)，注意K只與溫度有關(guān)，來確定反應(yīng)的熱效應(yīng)．