Question

【题目】Ⅰ． 在一定温度下将2 mol A和2 mol B两种气体混合于2 L密闭容器中，发生如下反应：3A(g)＋B(g)2C(g)＋2D(g)，2分钟末反应达到平衡状态，生成了0.8 mol D，请填写下面空白。

（1）用D表示2 min内的平均反应速率为________，A的转化率为________。

（2）如果缩小容器容积(温度不变)，则平衡体系中混合气体的密度________(填“增大”、“减

少”或“不变”)。

（3）若开始时只加C和D各4/3 mol，要使平衡时各物质的质量分数与原平衡相等，则还应加

入______ mol B物质。

（4）若向原平衡体系中再投入1 mol A和1 mol B，平衡________(填“右移”、“左移”或“不

移动”)。

Ⅱ．有人设计出利用CH4和O2的反应，用铂电极在KOH溶液中构成原电池。电池的总反应类似于CH4在O2中燃烧，则 ：

①每消耗1 mol CH4可以向外电路提供____ mol e－；

②负极电极反应式为__________________________________________；

③电池放电后，溶液的pH不断________。

Answer 1

【答案】 0.2 mol·L－1·min－1 60% 增大 4/3 右移 8 CH4＋10OH－－8e－=CO＋7H2O 减小

【解析】（Ⅰ）(1)V（D）=c/t=0.8mol÷2L÷2min=0.2 mol·L－1·min－1；

根据化学方程式：3A(g)＋B(g) 2C(g)＋2D(g)
初始物质的量（mol） 2 2 0 0
转化物质的量（mol）1.2 0.4 0.8 0.8
平衡物质的量（mol）0.8 1.6 0.8 0.8
则A的转化率=1.2mol÷2mol×100%=60%。

（2）反应混合物都为气体，总质量不变，体积减小，平衡体系中混合气体的密度增大。

（3）平衡时各物质的质量分数与原平衡相等，为等效平衡，应前后气体体积不变，按化学计量数转化到左边，满足n（A）：n（B）=1：1即可。根据

3A（g）+B（g）2C（g）+2D（g）可知，C和D各4/3mol，转化到左边可得A为2mol，B为2/3mol。令B的物质的量为nmol，则：2mol：（n+2/3）mol=2mol：2mol，解得n=4/3。

（4）增大反应物的浓度，平衡向正反应方向移动。

（Ⅱ）（1）CH4完全燃烧生成二氧化碳，碳元素由-4价转化为+4价，则每消耗1 mol CH4可以向外电路提供8 mol e－；②生成的二氧化碳在碱性介质中生成碳酸酸离子，半反应为：CH4＋10OH－－8e－=CO＋7H2O；③电池放电后，由半反应可知溶液的pH不断下降。