Question

【題目】Ⅰ.如圖所示，U形管內(nèi)盛有100mL的溶液，按要求回答下列問(wèn)題：

（1）打開(kāi)K2 ，合并K1 ，若所盛溶液為CuSO4溶液： B極的電極反應(yīng)式為 ______

（2）打開(kāi)K1，合并K2，若所盛溶液為滴有酚酞的KCl溶液，則：總反應(yīng)化學(xué)方程式是 __________________。

（3）反應(yīng)一段時(shí)間后打開(kāi)K2,若忽略溶液的體積變化和氣體的溶解，B極產(chǎn)生氣體的體積（標(biāo)準(zhǔn)狀況）為11.2mL，將溶液充分混合，常溫下溶液的pH約為 ________。若要使電解質(zhì)溶液恢復(fù)到原狀態(tài)，需向U形管內(nèi)加入或通入一定量的 __________。

Ⅱ.CO用途廣泛，工業(yè)應(yīng)用時(shí)離不開(kāi)平衡思想的指導(dǎo)：在某一容積為5L的體積不變的密閉容器內(nèi)，加入0.3 mol 的CO和0.3mol的H 2O，在催化劑存在和800℃的條件下加熱，發(fā)生如下反應(yīng)：CO（g）+H20（g）CO2（g）+H2（g） △H＞0，反應(yīng)中CO2的濃度隨時(shí)間變化情況如下圖：

（1）根據(jù)圖上數(shù)據(jù)，該溫度（800℃）下的平衡常數(shù)K=____________________________。

（2）在體積不變的條件下，改變下列條件能使平衡常數(shù)K增大的有______________（填字母）

A.升高溫度 B.降低溫度 C.增大壓強(qiáng) D.減小壓強(qiáng) E.加入催化劑 G.移出一氧化碳?xì)怏w

（3）若保持溫度和容器的體積不變，在（1）中上述平衡體系中，再充入0.3mol的水蒸氣，重新達(dá)到平衡后，H2O的轉(zhuǎn)化率______________（填“升高”、“降低”、“不變”）。

（4）在催化劑和800℃的條件下，在某一時(shí)刻測(cè)得c（CO）=c（H2O）= 0.09mol·L－1；c（CO2）=c（H2）= 0.13 mol·L－1，則此時(shí)正、逆反應(yīng)速率的大�。�υ正_________υ逆（填“>”、“<”或“=”）。

Answer 1

【答案】Cu2+ + 2e- = Cu 2NaCl+2H 2 O2NaOH+H 2 ↑+Cl 2 ↑ 12 HCl 1 A 降低 ＜

【解析】

Ⅰ(1)、①該裝置是原電池，鋅作負(fù)極，碳作正極，正極上銅離子得電子生成銅發(fā)生氧化反應(yīng)，據(jù)此書(shū)寫(xiě)電極反應(yīng)方程式；

(2)、打開(kāi)K1，合并K2，若所盛溶液為滴有酚酞的KCl溶液，該裝置是電解池，碳棒是陽(yáng)極，鋅棒是陰極，電解時(shí)，鋅棒上氫離子放電生成氫氣，同時(shí)電極附近生成氫氧根離子導(dǎo)致溶液呈堿性，陽(yáng)極B上氯離子放電生成氯氣，陰極上氫離子放電生成氫氣，同時(shí)溶液中生成氫氧化鉀；

(3)、由(2)可知，B極產(chǎn)生(標(biāo)準(zhǔn)狀況)為11.2mLCl2，生成0.001molKOH，故c(OH-)=0.01mol/L，c(H+)=，故pH=12；兩極逸出的氣體分別是H2和Cl2，故要使電解質(zhì)溶液恢復(fù)到原狀態(tài)，需向U形管內(nèi)通入一定量的HCl氣體；

Ⅱ(1)、根據(jù)CO2的濃度變化求出CO的濃度變化，再求反應(yīng)速率，根據(jù)平衡常數(shù)指各生成物濃度的化學(xué)計(jì)量數(shù)次冪的乘積除以各反應(yīng)物濃度的化學(xué)計(jì)量數(shù)次冪的乘積所得的比值進(jìn)行解答；

(2)、平衡常數(shù)只隨溫度的變化而變化，根據(jù)溫度對(duì)平衡的影響分析；

(3)、可逆反應(yīng)中增大一種反應(yīng)物的濃度，則另-種反應(yīng)物的轉(zhuǎn)化率會(huì)增大，而本身轉(zhuǎn)化率減��；

(4)、根據(jù)與平衡常數(shù)K的大小關(guān)系判斷。

Ⅰ(1)、①該裝置是原電池，鋅作負(fù)極，碳作正極，正極上銅離子得電子生成銅發(fā)生氧化反應(yīng)，電極反應(yīng)式為：Cu2+ + 2e- = Cu，故答案為：Cu2+ + 2e- = Cu；

(2)、打開(kāi)K1，合并K2，若所盛溶液為滴有酚酞的KCl溶液，①該裝置是電解池，碳棒是陽(yáng)極，鋅棒是陰極，電解時(shí)，鋅棒上氫離子放電生成氫氣，同時(shí)電極附近生成氫氧根離子導(dǎo)致溶液呈堿性，陽(yáng)極B上氯離子放電生成氯氣，陰極上氫離子放電生成氫氣，同時(shí)溶液中生成氫氧化鉀，所以電池反應(yīng)式為2KCl+2H 2 O2KOH+H 2 ↑+Cl 2 ↑，故答案為：2KCl+2H 2 O2KOH+H 2 ↑+Cl 2 ↑；

(3)、由(2)可知，B極產(chǎn)生(標(biāo)準(zhǔn)狀況)為11.2mLCl2，生成0.001molKOH，故c(OH-)=0.01mol/L，c(H+)=，故pH=12；兩極逸出的氣體分別是H2和Cl2，故要使電解質(zhì)溶液恢復(fù)到原狀態(tài)，需向U形管內(nèi)通入一定量的HCl氣體，故答案為：12；HCl；

Ⅱ(1)、在某一容積為5L的密閉容器內(nèi)，加入0.3mol的CO和0.3mol的H2O，則起始濃度c(CO)=0.06mol/L，c(H2O)=0.06mol/L，平衡時(shí)c(CO2)=0.03mol/L，則 ，

，答案為：1；

(2)、平衡常數(shù)只隨溫度的變化而變化，已知CO(g) + H2O(g)= CO2(g) + H2(g) H> 0，則升高溫度平衡正向移動(dòng)，K增大，故答案為：A；

(3)、可逆反應(yīng)中增大一種反應(yīng)物的濃度，則另-種反應(yīng)物的轉(zhuǎn)化率會(huì)增大，而本身轉(zhuǎn)化率減小，所以若保持溫度和容器的體積不變，在(1)中上述平衡體系中,再充入0.3mol的水蒸氣,重新達(dá)到平衡后，H2O的轉(zhuǎn)化率降低，故答案為：降低；

(4)、在催化劑存在和800℃的條件下，在某一時(shí)刻測(cè)得c(CO)= c(H2O) = 0.09mol/L，c(CO2) = c(H2) = 0.13mol/L，，則反應(yīng)逆向進(jìn)行，則此時(shí)正、逆反應(yīng)速率的大小:v正<v逆，故答案為：<。