jvc53503986 幼苗
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(1)A.n(CO2):n(H2):n(CH3OH):n(H2O)=1:3:1:1,不能判断正逆反应速率是否相等,无法判断是否达到平衡状态,故A错误;
B.该反应是体积减小的反应,容器内压强保持不变,表明正逆反应速率相等,各组分的浓度不再变化,达到了平衡状态,故B正确;
C.H2的消耗速率与CH3OH的消耗速率之比为3:1,表示的是正逆反应速率,且满足计量数关系,说明达到了平衡状态,故C正确;
D.容器内的密度保持不变,反应方程式两边都是气体,气体的总质量不变,容器的容积固定,所以反应过程中气体的密度始终不变,所以密度不能作为判断平衡状态的依据,故D错误;
故选BC;
(2)①根据图象可知,a到b过程中氢气的物质的量减小,说明反应向着正向移动,正反应速率大于逆反应速率,
故答案为:大于;
②由曲线Ⅰ的反应速率增大,且达到平衡时氢气的物质的量增大,平衡向着逆向移动,该反应为放热反应,说明升高了温度,正逆反应速率都增大,平衡向着逆向移动,氢气的转化率减小;
根据曲线Ⅱ的曲线可知,反应速率比原反应增大,达到平衡时氢气的物质的量减小,平衡向着正向移动,该反应是体积缩小的反应,说明增大了压强,正逆反应速率都增大,平衡性在正向移动,氢气的转化率增大,
故答案为:升高温度;增大压强;
③使用催化剂,加快了反应速率,达到平衡时需要的时间减少,但是不影响氢气的转化率,所以加入催化剂对应的曲线为:
,
故答案为:
;
④由图象可知,实线表示的曲线,在8分钟达到平衡状态,此时氢气的物质的量为2mol,氢气的浓度为:[2mol/2L]=1mol/L,氢气的浓度变化为:[8mol/2L]-1mol/L=3mol/l,反应前二氧化碳的浓度为:[6mol/2L]=3mol/L,利用化学平衡的三段式可得:
CO2(g)+3H2(g)⇌CH3OH(g)+H2O(g)
c(起)(mol/L )3400
△c (mol/L ) 1311
c(平)(mol/L )2111
K=
c(CH3OH)•c(H2O)
c(CO2)•c3(H2)=
(1mol/L)×(1mol/L)
(2mol/L)×(1mol/L)3=0.5L-2/mol-2;
故答案为:CO2(g)+3H2(g)⇌CH3OH(g)+H2O(g)
c(起)(mol/L )3400
△c (mol/L ) 1311
c(平)(mol/L )2111
K=
c(CH3OH)•c(H2O)
c(CO2)•c3(H2)=
(1mol/L)×(1mol/L)
(2mol/L)×(1mol/L)3=0.5L-2/mol-2;
(3)甲醇可用以制燃料电池,常用KOH作电解质溶液,负极甲醇失去电子生成二氧化碳,由于电解质为氢氧化钾溶液,所以反应生成了碳酸根离子,发生的负极电极反应式为:CH3OH+8OH--6e-=CO32-+6H2O,
故答案为:CH3OH+8OH--6e-=CO32-+6H2O.
点评:
本题考点: 化学平衡状态的判断;电极反应和电池反应方程式;物质的量或浓度随时间的变化曲线;化学平衡的计算.
考点点评: 本题考查了化学平衡状态的判断、原电池电极反应式书写、化学平衡的计算等知识,题目难度较大,涉及的知识点较多,充分考查了学生对书写知识的掌握情况.
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