Question

一定条件下，在体积为3 L的密闭容器中反应：CO（g）+ 2H₂（g）CH₃OH（g）达到化学平衡状态。

（1）根据右图，升高温度，K值将             （填“增大”、“减小”或“不变”）。

（2）500℃时，从反应开始到达到化学平衡，以H₂的浓度变化表示的化学反应速率是         （用n_B、t_B表示）。

（3）该可逆反应达到化学平衡状态的标志是             （填字母）。

a、CO、H₂、CH₃OH的浓度均不再变化

b、混合气体的密度不再改变

c、混合气体的平均相对分子质量不再改变

d、v_生成（CH₃OH）= v_消耗（CO）

（4）300℃时，将容器的容积压缩到原来的1/2，在其他条件不变的情况下，对平衡体系产生的影响是         （填字母）。

a、c（H₂）减少                 b、正反应速率加快，逆反应速率减慢

c、CH₃OH 的物质的量增加        d、重新平衡时c（H₂）/ c（CH₃OH）减小

（5）根据题目有关信息，请在右下坐标图中标示出该化学反应过程的能量变化（标明信息）。

（6）以甲醇、空气、氢氧化钾溶液为原料，石墨为电极可构成燃料电池。已知该燃料电池的总反应式为：2CH₃OH +3O₂+4OH^- = 2CO₃^2- + 6H₂O，该电池中负极上的电极反应式是：                     

2CH₃OH–12e^－+16OH^－＝ 2CO₃^2－+ 12H₂O ，则正极上发生的电极反应为：              。

Answer

（1）减小（2） mol·L-1·min-1（3） a、c（4）c、d

（5）

（6）3O 2+6H 2 O+12e - =12OH -

【解析】

试题分析：（1）由图象可知升高温度乙醇的物质的量减少，平衡向逆反应方向移动，K减小；（2）υ（H2）=2υ（CH3OH）=（2nB/3）/tB= mol·L-1·min-1; （3） 达到平衡时，正逆反应速率相等，各物质浓度均不再变化，混合气体的平均相对分子质量不再改变，CO、H2、CH3OH的浓度不再改变，在体积不变时，气体的密度不变，不能作为判断是否达到平衡状态的依据，v生成（CH3OH）和 v消耗（CO）都是指正反应速率，不能作为判断是否达到平衡状态的依据，答案为：a、c；（4）将容器的容积压缩到原来的1/2，压强增大，正逆反应速率都增大，平衡向正反应方向移动，CH3OH的物质的量增加，氢气的物质的量减少，但浓度增大，甲醇的物质的量增多，故有c（H2）/ c（CH3OH）减小，答案为c、d；

（5）

（6）总反应式为：2CH3OH +3O2+4OH- = 2CO32- + 6H2O，该电池中负极上的电极反应式是：2CH3OH–12e－+16OH－＝ 2CO32－+ 12H2O ，则正极上发生的电极反应为两式相减：3O 2+6H 2 O+12e - =12OH -

考点：影响化学平衡的因素，反应热，原电池