Question

按照题目的要求，回答下列有关题：
一定条件下，体积为3L的密闭容器中反应CO（g）+2H₂（g）?CH₃OH（g）△H＜0达到化学平衡状态．
（1）该反应的平衡常数表达式K=

 

；升高温度，K值将

 

，增大压强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

 

（用含n_B、t_B代数式表示）．
（3）判断该可逆反应达到化学平衡状态的标志是

 

（填字母）．
a．v生成（CH₃OH）=v消耗（CO） b．混合气体的密度不再改变  c．CO、H₂、CH₃OH的浓度均不再变化  d．混合气体的压强不再改变
（4）用Pt做电极把甲醇设计成酸性燃料电池，则甲醇通入的一极是

 

极（填写“负极”或“正极”），该电池的总反应方程式为2CH₄O+3O₂=2CO₂+4H₂O，通入O₂一极的电极方程式为3O₂+12e^-+12H⁺=6H₂O，则其通入甲醇一极的电极反应式为

 

．

Answer 1

考点：化学平衡的影响因素,化学电源新型电池,化学平衡常数的含义

专题：化学平衡专题,电化学专题

分析：（1）化学平衡常数表达式中不要用s、l状态的物质；从平衡移动角度结合K表达式分析；
（2）用v=

△c

△t

求算；
（3）判断平衡的关键有两点：v（正）=v（逆）和各物质的浓度保持不变，依次分析；
（4）电池中，正极发生还原反应，负极发生氧化反应；电极反应式：总反应方程式减去一极等于另一极．

解答： 解：（1）CO（g）+2H₂（g）?CH₃OH（g）的K=

c(CH3OH)

c(CO)×c2(H2)

；因其△H＜0，升温时平衡逆向移动，K减小；K只受温度的影响，压强增大时，K不变．
故答案为：K=

c(CH3OH)

c(CO)×c2(H2)

；减小；不变；
（2）v（H₂）=

△c(H2)

△t

=

nBmol 3L

tB

=

nB

3tB

mol/（L?min），故答案为：

nB

3tB

；
（3）化学平衡状态判断的关键：v（正）=v（逆）和各物质的浓度保持不变．
a、v生成（CH₃OH）和v消耗（CO）都是正向进行，无法体现v（正）=v（逆），故a错误；
b、V是3L不变，反应物和生成物都是气体，混合气体总质量m不变，所以ρ时刻保持不变，b错误；
c、物质的浓度保持不变说明反应已达平衡状态，c正确；
d、V不变，反应物有3mol气体时完全反应后应生成1mol气体，气体体积减小，故压强不变时说明反应已达平衡状态，d正确．
故答案为：cd；
（4）甲醇发生氧化反应，氧气发生还原反应，所以，甲醇应在负极反应；
总反应方程式为        2CH₄O+3O₂=2CO₂+4H₂O ①
O₂一极的电极方程式为   3O₂+12e^-+12H⁺=6H₂O  ②
甲醇电极反应方程式为①-②得：2CH₄O-12e^-+2H₂O═2CO₂+12H⁺
故答案为：负极；2CH₄O-12e^-+2H₂O═2CO₂+12H⁺．

点评：本题考查化学平衡常数表达式及其应用，化学反应速率的求算以及化学平衡状态的判定和燃料电池．考查范围广，内容跨度大，符合高考要求．