Question

【题目】甲醇是一种可再生能源，具有开发和应用的广阔前景，请回答下列问题：

（1）一定温度下，在一恒容的密闭容器中，由CO和H2合成甲醇：

CO（g）+2H2（g） CH3OH（g）

①下列情形能说明该反应已达到平衡状态的是___________（填序号）

A．每消耗1mol CO的同时生成2molH2

B．混合气体总物质的量不变

C．生成CH3OH的速率与消耗CO的速率相等

D．CH3OH、CO、H2的浓度都不再发生变化

②CO的平衡转化率（α）与温度、压强的关系如图所示。B、C两点的平衡常数K（C）____K（B）（填“＞”、“=”或“＜”）

③某温度下，将2.0mol CO和6.0molH2充入2L的密闭容器中，达到平衡时测得c（CO）=0.25mol/L，CO的转化率=______，此温度下的平衡常数K=______（保留二位有效数字）

（2）常温下，将V mL、0.20mol/L氢氧化钠溶液逐滴加入到20.00mL、0.20mol/L甲酸溶液中，充分反应，溶液pH=7，此时V______20.00（填“＞”、“=”或“＜”）；当氢氧化钠溶液与甲酸溶液恰好完全反应时，溶液中所含离子浓度由大到小排列顺序_____________

（3）温度650℃的熔融盐燃料电池，用（CO、H2）作反应物，空气与CO2的混合气体为正极反应物，镍作电极，用Li2CO3和Na2CO3混合物作电解质。该电池的正极反应式为__________。

Answer 1

【答案】 ABD ＜ 75% 1.3 ＜ c(Na+)>c(HCOO-)>c(OH-)>c(H+) O2+4e﹣+2CO2 = 2CO32﹣

【解析】试题分析：(1) ①根据化学平衡状态的特征：逆、定、动、变、等来回答判断；C点的温度大于B点，升高温度CO的平衡转化率减小，平衡逆向移动；③ ,根据“三段式”计算平衡常数；（2）醋酸是弱酸，氢氧化钠是强碱，二者恰好完全反应时生成醋酸钠，醋酸钠水解溶液呈碱性；（3）正极是氧气得电子生成碳酸根离子；

解析：(1) ①A．每消耗1mol CO的同时生成2molH2，能证明正逆反应速率相等，所以反应一定达到平衡状态，故A正确；B．该反应是气体物质的量减小的反应，混合气体总物质的量不变，说明一定达到平衡状态，故B正确；C．生成CH3OH的速率与消耗CO的速率相等，都是指正反应速率，所以不一定平衡，故C错误；D．根据化学平衡的定义CH3OH、CO、H2的浓度都不再发生变化，一定达到平衡状态，故D正确；②C点的温度大于B点，升高温度CO的平衡转化率减小，平衡逆向移动，所以K（C）<K（B）；

③

CO的转化率=

=1.3 ；

（2）醋酸是弱酸，氢氧化钠是强碱，二者恰好完全反应时生成醋酸钠，醋酸钠水解溶液呈碱性，要使溶液呈中性，应减小氢氧化钠的用量，所以氢氧化钠溶液的体积V<20.00，醋酸根水解，溶液呈碱性，所以溶液中所含离子浓度由大到小排列顺序c(Na+)>c(HCOO-)>c(OH-)>c(H+)；

（3）正极是氧气得电子生成碳酸根离子，电极反应是O2+4e﹣+2CO2 = 2CO32﹣；