Question

（共10分）

（1）已知可逆反应：M(g)＋N(g)P(g)＋Q(g)；△H＞0，请回答下列问题：

①若要增大M的转化率，在其它条件不变的情况下可以采取的措施为_______________。

A．加入一定量M            B．加入一定量N              C．反应温度升高

D．缩小容器体积            E．加入某物质作催化剂        F．分离出一定量P

②在某温度下，反应物的起始浓度分别为：c(M)= 1 mol·L－1，c(N)=2.4 mol·L－1，达到平衡后，M的转化率为60％，此时N的转化率为_______________。此反应的化学平衡常数K＝_______________。

③若反应温度不变，反应物的起始浓度分别为：c(M)= 4 mol·L－1，c(N)=a mol·L－1；达到平衡后，c(P)=2 mol·L－1，a=_______________mol·L－1。

（2）随着科学技术的进步，人们研制出了多种类型的甲醇质子交换膜燃料电池，以满足不同的需求。

下图是某笔记本电脑用甲醇质子交换膜燃料电池的结构示意图。甲醇在催化剂作用下提供质子和电子（电子转移的方向如下图所示），电子经外电路、质子经内电路到达另一极与氧气反应，电池总反应为：2CH3OH＋3O2===2CO2＋4H2O。则c电极是      （填“正极”或“负极”），c电极上发生的电极反应式为_____________________________________________。

Answer

（共10分（1）①BCF(各1分，多选倒扣，扣完为止)

②25%（1分）K=0.5（1分）③6（2分）   （2）负极（1分）CH3OH-6e-+H2O=CO2+6H+（2分）

【解析】（1）①反应是体积不变的、吸热的可逆反应。所以压强和催化剂不能改变平衡状态，DE不正确。加入一定量M，平衡向正反应方向移动，但M的转化率降低，A不正确。加入一定量N，平衡向正反应方向移动，M的转化率增大，B正确。升高温度平衡向正反应方向移动，M的转化率增大，C正确。分离出一定量P，降低生成物的浓度，平衡向正反应方向移动，M的转化率增大，F正确。所以答案选BCF。

②M的转化率为60％，则消耗M是0.6mol/L。根据反应式可知，消耗N也是0.6mol/L，所以N的转化率是0.6÷2.4×100%=25%。由于同时生成P、Q的浓度也是0.6mol/L，所以平衡常数等于。

③达到平衡后，c(P)=2 mol/L，则消耗c(M)=2 mol/L, c(N)=2 mol/L，生成c(Q)=2 mol/L，所以根据平衡常数可知，记得a＝6。

（2）c电极是电子流出的，所以是负极。负极甲醇失去电子，电极反应式为CH3OH-6e-+H2O=CO2+6H+。