题目内容
【题目】近年来甲醇用途日益广泛，越来越引起商家的关注。工业上甲醇的合成途径多种多样。现在实验室中模拟甲醇合成反应,在2 L密闭容器内，400 ℃时发生反应CO(g)+2H2(g) 
CH3OH(g)，体系中n(CO)随时间的变化如表：
时间(s) | 0 | 1 | 2 | 3 | 5 |
n(CO)(mol) | 0.020 | 0.011 | 0.008 | 0.007 | 0.007 |
（1）图中表示CH3OH 的变化的曲线是_______；
（2）下列措施不能提高反应速率的有_________(请用相应字母填空)；
a.升高温度 b.加入催化剂 c.增大压强 d.及时分离出CH3OH
（3）下列叙述能说明反应达到平衡状态的是__________(请用相应字母填空)；
a.CO和H2的浓度保持不变 b.v(H2)=2 v(CO)
c.CO的物质的量分数保持不变 d.容器内气体密度保持不变
e.每生成1molCH3OH的同时有2molH-H键断裂
（4）CH3OH与O2的反应可将化学能转化为电能，其工作原理如图所示，图中CH3OH从__________（填A或B）通入，b极的电极反应式是__________。
【答案】b d ac A O2+4e-+2H2O=4OH-
【解析】
（1）CH3OH是产物，随着反应进行物质的量增大，平衡时的物质的量等于CO物质的量的变化量Δn(CO)，图表中CO的物质的量0-3s变化=0.02mol-0.007mol=0.013mol，因而CO变化浓度为0.013mol÷2L=0.0065mol/L，CO和甲醇计量数相同，所以图象中只有b符合，因此，本题答案填b；
（2）d项分离出CH3OH，正反应速率不变，逆反应速率减小，因而不能提高反应速率，a项升高温度可以加快反应速率，b项加催化剂，降低活化能，加快反应速率，c项增大压强相当于增加气体的浓度，反应速率加快，故答案选d；
（3）a.CO和H2的浓度保持不变，表明该反应处于平衡状态，正确，b.v(H2)=2v(CO)中没有表示正逆反应速率，因而不能判断平衡，错误，c.CO的物质的量分数保持不变表示CO的含量不变，即该反应处于平衡状态，正确，d.气体密度等于气体总质量除以容器的体积，由于该反应都是气体，气体总质量不变，容器又是恒容，因而密度始终不变，所以不能判断平衡，错误，e.每生成1molCH3OH的同时有2molH-H键断裂，根据反应特点，两者都表示正反应速率，因而不能判断平衡，错误，故答案选ac；
（4）电子由a流向b说明a为负极，b为正极，CH3OH与O2的反应可将化学能转为电能，甲醇失电子发生氧化反应，所以CH3OH从A通入，B通入氧气，b电极发生的电极反应式为氧气得到电子生成氢氧根离子，电极反应为：O2+4e-+2H2O=4OH-。
科学实验活动册系列答案
