Question

（1）O₃在水中易分解，一定條件下，O₃的濃度減少一半所需的時間（t）如下表所示。

①pH增大能加速O₃分解，表明對O₃分解起催化作用的是_________________。

②據表中的遞變規律，推測O₃在下列條件下分解速率依次增大的順序為________（填代號）

a． 40°C、pH=3.0      b． 10°C、pH=4.0       c． 30°C、pH=7.0

（2）向一容積為2升的密閉容器中充入2molA、0.6molC和一定量的B三種氣體，一定條件下發生某種反應。現有兩個圖像分別對該反應的情況進行描述：

圖1表示各物質的濃度隨時間的變化情況，其中t₀～t₁階段c（B）未畫出；

圖2為反應體系中反應速率隨時間變化的情況，且t₂、t₃、t₄各改變一種不同的條件（其中t₂改變的條件是加入某種催化劑）；（說明：圖1中實線表示反應進程）

①你認為t₃時改變的條件是       （填寫“加壓”或“減壓”），B的起始物質的量為      mol；

②各階段平衡時對應的平衡常數如下表所示：

時間段	t1～t2	t2～t3	t3～t4	t5～t6
平衡常數	K1	K2	K3	K4

用“﹥、﹤、＝”符號來表達K₁、K₂、K₃、K₄之間的關系                         　寫此條件下該反應的熱化學方程式                   ________________              

（3）工業上一般采用CO(g) ＋ 2H₂(g)   CH₃OH(g)反應合成甲醇。

下表所列數據是該反應在不同溫度下的化學平衡常數的數值：

溫度	250℃	300℃	350℃
K	2.041	0.270	0.012

①某溫度下，將1mol CO和4mol H₂充入2L的密閉容器中，充分反應達到平衡后，測得c(CO)＝ 0.1 mol／L，則CO的轉化率為       ，此時的溫度   250℃（填“>”、“<”、“=”）

②如下圖是甲醇燃料電池（電解質溶液為KOH溶液）的結示意圖，則a處通入的是       

（填“甲醇”或“氧氣”），b處電極上發生的電極反應是：                               

 

Answer 1

【答案】

（1）①（1分）OH^-；②（2分）b a c

（2）①（1分）減壓  （2分）1.0

②（1分）K₁ =K₂=K₃ >K₄

③(2分)2A(g)+B(g)3C(g) △H="△H=" —a kJ·mol^－1(a>0)

（3）①(2分)80% ，(1分)<

②氧氣（1分）  CH₃OH － 6e^- + 8OH ^- ="=" CO₃ ^2- + 6H₂O (2分)

【解析】

試題分析：（1）①pH增大，說明OH^-的濃度增大，這表明對O₃分解起催化作用的是OH^-；②50°C、pH=3.0，O₃的濃度減少一半所需的時間31min，即 40°C、pH="3.0" ，O₃的濃度減少一半所需的時間大于31min，而30°C、pH=6.0，O₃的濃度減少一半所需的時間為15min，所以30°C、pH=6.0，O₃的濃度減少一半所需的時間小于15min，故O₃的分解速率按依次增大的順序為b a c；（2）①t₃時，正逆反應都同時減少，所以t₃時改變的條件是減壓，根據圖1可以知道，A的物質的量的濃度減小了0.2mol/L，C增加了0.3mol/L，故B為反應物，且B的物質的量減少0.1mol/L，所以B起始物質的量為（0.4+0.1）×2=1.0mol，②該反應的化學方程式為

2A+B3C，t₄為升高溫度所致，有圖可以知道，溫度升高逆反應的變化程度大于正反應的程度，所以該反應為放熱反應，催化劑不可以改變化學平衡，溫度不變平衡常數不變，所以K₁、K₂、K₃、K₄之間的關系為K₁ =K₂=K₃ >K₄，此條件下該反應的熱化學方程式為2A(g)+B(g)3C(g) △H= —a kJ·mol^－1(a>0)；（3）①CO(g) ＋ 2H₂(g)   CH₃OH(g)，某溫度下，將1mol CO和4mol H₂充入2L的密閉容器中，充分反應達到平衡后，測得c(CO)＝ 0.1 mol／L，則CO的轉化率=（1-0.1×2）/1×100%=80% ，,該反應為放熱反應，因為表中的數據為溫度越大，K越小，所以該溫度小于250℃；②從圖可以看出，電子從b流向a，所以a為正極，b為負極，即a通入的是氧氣，b通入的為甲醇，b處電極上發生的電極反應是：

CH₃OH －6e^- +8OH ^-=CO₃ ^2- + 6H₂O。

考點：化學平衡、原電池

點評：本題考查了化學平衡、原電池，該題考查的知識面比較廣，綜合性強，有一定的難度。