Question

（1）已知工业上生产H₂的过程中有如下反应：CO（g）+H₂O（g）?CO₂（g）+H₂（g）
在一定条件下的密闭容器中，该反应达到化学平衡状态．请回答：
①若增大H₂O（g）的浓度，则CO的转化率

 

（填“增大”或“减小”）．
②若升高温度能使化学平衡向正反应方向移动，则正反应是

 

（填“放热”或“吸热”）反应．
③在某温度时，该反应10min达到平衡，且有如下数据：

浓度        物质	CO	H2O	CO2	H2
起始浓度/（mol?L-1）	2.0	x	0	0
平衡浓度/（mol?L-1）	0.4	6.4	1.6	1.6

则上表中x=

 

，该温度下平衡常数K的数值是

 

．
（2）某化学实验小组的同学模仿工业上用离子交换膜法制烧碱的方法，设计出下图装置，通过电解硫酸钾溶液来制取氢气、氧气、硫酸和氢氧化钾．

①该电解槽的阳极反应式为

 

．
②制得的氢氧化钾溶液从出口（填写“A”、“B”、“C”、“D”）

 

导出．
③通电开始后，阴极附近溶液pH会增大，请简述原因

 

．

Answer 1

考点：化学平衡的影响因素,化学平衡常数的含义,电解原理

专题：基本概念与基本理论

分析：（1）①增大反应物浓度，平衡向正反应方向移动；
②升高温度，平衡向吸热反应方向移动；
③根据二氧化碳的平衡浓度计算参加反应的水的浓度，参加反应的浓度加上平衡浓度等于水的初始浓度，根据K=

c(CO2)．c(H2)

c(CO)．c(H2O)

计算平衡常数；
（2）①阳极上氢氧根离子放电生成氧气；
②阴极上氢离子放电，同时阴极附近生成氢氧根离子，从而得到KOH；
③阴极上氢离子放电，导致溶液中氢氧根离子浓度增大．

解答： 解：（1）①增大反应物水蒸气的浓度，平衡向正反应方向移动，则CO的转化率增大，故答案为：增大；   
②升高温度平衡向吸热反应方向移动，若升高温度能使化学平衡向正反应方向移动，说明正反应是吸热反应，故答案为：吸热；   
③根据方程式中二氧化碳和水蒸气的关系知，参加反应的水的物质的量等于生成二氧化碳的物质的量，所以参加反应的c（H₂O）=c（CO₂）=1.6mol/L，则水蒸气的初始浓度=（6.4+1.6）mol/L=8.0mol/L，
K=

c(CO2)．c(H2)

c(CO)．c(H2O)

=

1.6×1.6

0.4×6.4

=1，故答案为：8.0；1；
（2）①阳极上氢氧根离子放电生成氧气，电极反应式为：4OH^--4e^-=O₂↑+2H₂O，故答案为：4OH^--4e^-=O₂↑+2H₂O；
 ②阴极上氢离子放电生成氢气，水电离生成氢离子和氢氧根离子，导致阴极附近氢氧根离子浓度增大，钾离子通过质子交换膜移向阴极，氢氧化钾存在于溶液中，密度大于气体，所以KOH溶液充D口排出，故答案为：D；
 ③阴极上氢离子放电，促进水电离，导致溶液中氢氧根离子浓度增大，溶液的碱性增强，pH变大，故答案为：阴极H⁺放电，促进水的电离，OH^-浓度增大．

点评：本题考查了化学平衡和电解原理，涉及温度和浓度对平衡的影响、化学平衡常数的计算、电解原理等知识点，根据温度和和反应热的关系、浓度与反应移动方向的关系、电解池中各个电极上发生的电极反应来分析解答，化学平衡移动方向的判断及电解原理是高考热点，要熟练掌握，灵活运用基础知识解答，题目难度不大．