【題目】甲醇是一種可再生能源,具有開發(fā)和應(yīng)用的廣闊前景,請(qǐng)回答下列問題:

1)一定溫度下,在一恒容的密閉容器中,由COH2合成甲醇:COg+2H2g CH3OHg

①下列情形能說明該反應(yīng)已達(dá)到平衡狀態(tài)的是___________(填序號(hào))

A.每消耗1mol CO的同時(shí)生成2molH2

B.混合氣體總物質(zhì)的量不變

C.生成CH3OH的速率與消耗CO的速率相等

DCH3OH、COH2的濃度都不再發(fā)生變化

CO的平衡轉(zhuǎn)化率(α)與溫度、壓強(qiáng)的關(guān)系如右圖所示。B、C兩點(diǎn)的平衡常數(shù)KC____KB)(填、“=”

③某溫度下,將2.0mol CO6.0molH2充入2L的密閉容器中,達(dá)到平衡時(shí)測得cCO=0.25mol/L,CO的轉(zhuǎn)化率=______,此溫度下的平衡常數(shù)K=______(保留二位有效數(shù)字)

2)常溫下,將V mL、0.20mol/L氫氧化鈉溶液逐滴加入到20.00mL、0.20mol/L甲酸溶液中,充分反應(yīng),溶液pH=7,此時(shí)V______20.00(填、“=”);當(dāng)氫氧化鈉溶液與甲酸溶液恰好完全反應(yīng)時(shí),溶液中所含離子濃度由大到小排列順序______________________

3)溫度650℃的熔融鹽燃料電池,用(COH2)作反應(yīng)物,空氣與CO2的混合氣體為正極反應(yīng)物,鎳作電極,用Li2CO3Na2CO3混合物作電解質(zhì)。該電池的正極反應(yīng)式______________________________。

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

【解析】試題分析:(1) 根據(jù)化學(xué)平衡狀態(tài)的特征:逆、定、動(dòng)、變、等來回答判斷;C點(diǎn)的溫度大于B點(diǎn),升高溫度CO的平衡轉(zhuǎn)化率減小,平衡逆向移動(dòng);③ ,根據(jù)三段式計(jì)算平衡常數(shù);(2)醋酸是弱酸,氫氧化鈉是強(qiáng)堿,二者恰好完全反應(yīng)時(shí)生成醋酸鈉,醋酸鈉水解溶液呈堿性;(3)正極是氧氣得電子生成碳酸根離子;

解析:(1) ①A.每消耗1mol CO的同時(shí)生成2molH2,能證明正逆反應(yīng)速率相等,所以反應(yīng)一定達(dá)到平衡狀態(tài),故A正確;B.該反應(yīng)是氣體物質(zhì)的量減小的反應(yīng),混合氣體總物質(zhì)的量不變,說明一定達(dá)到平衡狀態(tài),故B正確;C.生成CH3OH的速率與消耗CO的速率相等,都是指正反應(yīng)速率,所以不一定平衡,故C錯(cuò)誤;D.根據(jù)化學(xué)平衡的定義CH3OH、CO、H2的濃度都不再發(fā)生變化,一定達(dá)到平衡狀態(tài),故D正確;②C點(diǎn)的溫度大于B點(diǎn),升高溫度CO的平衡轉(zhuǎn)化率減小,平衡逆向移動(dòng),所以K(C)<K(B);

CO的轉(zhuǎn)化率=

=1.3 ;

(2)醋酸是弱酸,氫氧化鈉是強(qiáng)堿,二者恰好完全反應(yīng)時(shí)生成醋酸鈉,醋酸鈉水解溶液呈堿性,要使溶液呈中性,應(yīng)減小氫氧化鈉的用量,所以氫氧化鈉溶液的體積V<20.00,醋酸根水解,溶液呈堿性,所以溶液中所含離子濃度由大到小排列順序c(Na+)>c(HCOO-)>c(OH-)>c(H+);

(3)正極是氧氣得電子生成碳酸根離子,電極反應(yīng)是O2+4e+2CO2 = 2CO32﹣;

練習(xí)冊(cè)系列答案
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選項(xiàng)

X

Y

A

A的質(zhì)量

D的體積分?jǐn)?shù)

B

B的物質(zhì)的量

B的轉(zhuǎn)化率

C

B的濃度

平衡常數(shù)K

D

溫度

容器內(nèi)混合氣體的平均摩爾質(zhì)量

A. A B. B C. C D. D

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C. 都不變 D. 都增大

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