Question

（一）恒温恒容下，将2mol A气体和2mol B气体通入体积为2L的密闭容器中发生如下反应：2A（g）+B（g）?x C（g）+2D（s），2min时反应达到平衡状态，此时剩余1.2mol B，并测得C的浓度为1.2mol?L^-1．
（1）从开始反应至达到平衡状态，生成C的平均反应速率为

0.6mol/（L?min）

．
（2）x=

3

．
（3）A的转化率与B的转化率之比为

2：1

．
（4）下列各项可作为该反应达到平衡状态的标志的是

B

．
A．压强不再变化        B．气体密度不再变化
C．A的消耗速率与B的消耗速率之比为2：1
（二）能源短缺是人类社会面临的重大问题．甲醇是一种可再生能源，具有广泛的开发和应用前景．
（1）工业上合成甲醇的反应原理为：CO（g）+2H₂（g）?CH₃OH（g）△H，
下表所列数据是该反应在不同温度下的化学平衡常数（K）．

温度	250℃	300℃	350℃
K	2.041	0.270	0.012

①根据表中数据可判断△H

＜

0 （填“＞”、“=”或“＜”）．
②在300℃时，将2mol CO、3mol H₂和2mol CH₃OH充入容积为1L的密闭容器中，此时反应将

A

．
A．向正方向移动   B．向逆方向移动   C．处于平衡状态   D．无法判断
（2）已知在常温常压下：
①2CH₃OH（l）+3O₂（g）═2CO₂（g）+4H₂O（l）△H=-1451.6kJ?mol^-1
②2CO（g）+O₂（g）═2CO₂（g）△H=-566.0kJ?mol^-1
写出该条件下甲醇不完全燃烧生成一氧化碳和液态水的热化学方程式：

CH₃OH（l）+O₂（g）═CO（g）+2H₂O（l）△H=-442.8kJ/mol

．
（3）以甲醇、氧气为原料，KOH溶液作为电解质构成燃料电池总反应为：2CH₃OH+3O₂+4KOH═2K₂CO₃+6H₂O，则正极的电极反应式为

O₂+2H₂O+4e^-═4OH^-

，随着反应的不断进行溶液的pH

减小

（填“增大”“减小”或“不变”）．
（4）如果以该燃料电池为电源，石墨作两极电解饱和食盐水，则该电解过程中阳极的电极反应式为

2Cl^--2e^-═Cl₂↑

．

Answer 1

分析：（一）（1）2min时反应达到平衡状态，测得C的浓度为1.2mol?L^-1，结合v=

△c

△t

计算；
（2）2min时反应达到平衡状态，此时剩余1.2mol B，计算出B的反应速率，利用反应速率之比等于化学计量数之比解答；
（3）转化的B为2mol-1.2mol=0.8mol，由反应可知转化的A为0.8mol×2=1.6mol；
（4）利用平衡的特征“等、定”及由此衍生的物理量来判断；
（二）（1）①由表中数据可知，温度越大，K越小；
②300℃时，K=0.270，利用Qc与K的关系判断；
（2）由盖斯定律可知，①-②得到2CH₃OH（l）+2O₂（g）═2CO（g）+4H₂O（l）；
（3）2CH₃OH+3O₂+4KOH═2K₂CO₃+6H₂O中，O元素的化合价降低，则正极上氧气得到电子，该反应消耗KOH；
（4）石墨作两极电解饱和食盐水，Cl^-在阳极放电．

解答：解：（一）（1）2min时反应达到平衡状态，测得C的浓度为1.2mol?L^-1，由v=

△c

△t

=

1.2mol/L

2min

=0.6mol/（L?min），
故答案为：0.6mol/（L?min）；
（2）2min时反应达到平衡状态，此时剩余1.2mol B，B的反应速率为

0.8mol 2L

2min

=0.2mol/（L．min），由反应速率之比等于化学计量数之比可知，x=3，
故答案为：3；
（3）转化的B为2mol-1.2mol=0.8mol，由反应可知转化的A为0.8mol×2=1.6mol，则A、B转化率之比为

1.6mol

2mol

：

0.8mol

2mol

=2：1，
故答案为：2：1；
（4）2A（g）+B（g）?3 C（g）+2D（s）中，气体的总物质的量不变，则
A．压强始终不变化，不能判断平衡，故A错误；        
B．气体的质量为变量，则气体密度不再变化，达到平衡状态，故B正确；
C．A的消耗速率与B的消耗速率之比为2：1，关系始终存在，不能判断平衡，故C错误；
故答案为：B；
（二）（1）①由表中数据可知，温度越大，K越小，则该反应的△H＜0，
故答案为：＜；
②300℃时，K=0.270，Qc=

2

2×32

=＜K，则平衡正向移动，
故答案为：A；
（2）由盖斯定律可知，①-②得到2CH₃OH（l）+2O₂（g）═2CO（g）+4H₂O（l），则CH₃OH（l）+O₂（g）═CO（g）+2H₂O（l）△H=-442.8kJ/mol，
故答案为：CH₃OH（l）+O₂（g）═CO（g）+2H₂O（l）△H=-442.8kJ/mol；
（3）2CH₃OH+3O₂+4KOH═2K₂CO₃+6H₂O中，O元素的化合价降低，则正极上氧气得到电子，正极反应为O₂+2H₂O+4e^-═4OH^-，该反应消耗KOH，则溶液的pH减小，
故答案为：O₂+2H₂O+4e^-═4OH^-；减小；
（4）石墨作两极电解饱和食盐水，Cl^-在阳极放电，阳极反应式为2Cl^--2e^-═Cl₂↑，
故答案为：2Cl^--2e^-═Cl₂↑．

点评：本题为综合性题，涉及化学平衡的计算、反应速率的计算、平衡判定、原电池、电解原理、热化学反应方程式等，侧重反应原理的考查，为高考常见考点，题目难度中等．