Question

【題目】近年來(lái)甲醇用途日益廣泛，越來(lái)越引起商家的關(guān)注。工業(yè)上甲醇的合成途徑多種多樣�，F(xiàn)在實(shí)驗(yàn)室中模擬甲醇合成反應(yīng),在2 L密閉容器內(nèi)，400 ℃時(shí)發(fā)生反應(yīng)CO(g)+2H2(g) CH3OH(g)，體系中n(CO)隨時(shí)間的變化如表：

時(shí)間(s)	0	1	2	3	5
n(CO)(mol)	0.020	0.011	0.008	0.007	0.007

（1）圖中表示CH3OH 的變化的曲線是_______；

（2）下列措施不能提高反應(yīng)速率的有_________(請(qǐng)用相應(yīng)字母填空)；

a.升高溫度 b.加入催化劑 c.增大壓強(qiáng) d.及時(shí)分離出CH3OH

（3）下列敘述能說(shuō)明反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài)的是__________(請(qǐng)用相應(yīng)字母填空)；

a.CO和H2的濃度保持不變 b.v(H2)=2 v(CO)

c.CO的物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)保持不變 d.容器內(nèi)氣體密度保持不變

e.每生成1molCH3OH的同時(shí)有2molH-H鍵斷裂

（4）CH3OH與O2的反應(yīng)可將化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能，其工作原理如圖所示，圖中CH3OH從__________（填A或B）通入，b極的電極反應(yīng)式是__________。

Answer 1

【答案】b d ac A O2+4e-+2H2O=4OH-

【解析】

（1）CH3OH是產(chǎn)物，隨著反應(yīng)進(jìn)行物質(zhì)的量增大，平衡時(shí)的物質(zhì)的量等于CO物質(zhì)的量的變化量Δn(CO)，圖表中CO的物質(zhì)的量0-3s變化=0.02mol-0.007mol=0.013mol，因而CO變化濃度為0.013mol÷2L=0.0065mol/L，CO和甲醇計(jì)量數(shù)相同，所以圖象中只有b符合，因此，本題答案填b；

（2）d項(xiàng)分離出CH3OH，正反應(yīng)速率不變，逆反應(yīng)速率減小，因而不能提高反應(yīng)速率，a項(xiàng)升高溫度可以加快反應(yīng)速率，b項(xiàng)加催化劑，降低活化能，加快反應(yīng)速率，c項(xiàng)增大壓強(qiáng)相當(dāng)于增加氣體的濃度，反應(yīng)速率加快，故答案選d；

（3）a.CO和H2的濃度保持不變，表明該反應(yīng)處于平衡狀態(tài)，正確，b.v(H2)=2v(CO)中沒(méi)有表示正逆反應(yīng)速率，因而不能判斷平衡，錯(cuò)誤，c.CO的物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)保持不變表示CO的含量不變，即該反應(yīng)處于平衡狀態(tài)，正確，d.氣體密度等于氣體總質(zhì)量除以容器的體積，由于該反應(yīng)都是氣體，氣體總質(zhì)量不變，容器又是恒容，因而密度始終不變，所以不能判斷平衡，錯(cuò)誤，e.每生成1molCH3OH的同時(shí)有2molH-H鍵斷裂，根據(jù)反應(yīng)特點(diǎn)，兩者都表示正反應(yīng)速率，因而不能判斷平衡，錯(cuò)誤，故答案選ac；

（4）電子由a流向b說(shuō)明a為負(fù)極，b為正極，CH3OH與O2的反應(yīng)可將化學(xué)能轉(zhuǎn)為電能，甲醇失電子發(fā)生氧化反應(yīng)，所以CH3OH從A通入，B通入氧氣，b電極發(fā)生的電極反應(yīng)式為氧氣得到電子生成氫氧根離子，電極反應(yīng)為：O2+4e-+2H2O=4OH-。