Question

【题目】按要求回答下列问题：

（1）在25℃、101kPa下，1gCH3OH(l)燃烧生成CO2(g)和H2O(l)时放热22.68kJ。则CH3OH燃烧的热化学方程式为_________________________。

（2）若以（1）中反应原理设计成甲醇燃料电池，电解质溶液为20%~30%的 KOH溶液，则该燃料电池的负极电极反应式为_________________________。

（3）将pH=3的CH3COOH溶液稀释100倍后，溶液的pH范围是____________;将pH=3的CH3COOH溶液与pH=11的NaOH溶液等体积混合后，溶液显____性（填“酸”、“碱”或“中”）

（4）某温度下，反应2NH3(g)N2(g)+3H2(g)于恒容密闭容器中达到平衡状态。若某时刻向该容器内通入一定量氨气，则化学平衡________移动（填“正向”、“逆向”或“不”）。若某时刻容器内所有物质的浓度均增加为原来的2倍，则化学平衡________移动（填“正向”、“逆向”或“不”）。

Answer 1

【答案】 2CH3OH (l)+3O2(g)=2CO2(g)+ 4H2O(1) ΔH=-1451.52kJ/mol CH3OH-6e-+8OH-= CO32-+6H2O 3 酸 正向 逆向

【解析】（1）CH3OH(l)燃烧的化学方程式为：2CH3OH+3O2=2CO2+4H2O，在25℃、101kPa下，1gCH3OH(l)燃烧生成CO2(g)和H2O(l)时放热22.68kJ，所以该条件下2molCH3OH(质量为64g)燃烧生成CO2(g)和H2O(l)时放热22.68kJ×64=1451.52kJ，故CH3OH燃烧的热化学方程式为：2CH3OH(l)+3O2(g)=2CO2(g)+4H2O(l) ΔH=-1451.52kJ/mol。

（2）甲醇燃料电池，甲醇在负极失电子发生氧化反应，碱性电解质溶液中，OH-会参与负极反应，生成CO32-和H2O，负极电极反应式为：CH3OH-6e-+8OH-=CO32-+6H2O。

（3）pH=3的CH3COOH溶液氢离子浓度为10-3mol/L，醋酸是弱电解质，在水溶液中存在电离平衡，加水稀释促进醋酸电离，所以将pH=3的CH3COOH溶液稀释100倍后，氢离子浓度大于10-5mol/L，小于10-3mol/L，所以溶液的pH范围是：3<pH<5；常温下pH=3的CH3COOH溶液的物质的量浓度远大于10-3mol/L，pH=11的NaOH溶液的物质的量浓度等于10-3mol/L，二者等体积混合反应后，CH3COOH剩余很多，则溶液显酸性。

（4）恒温恒容条件下，通入氨气，增大了反应物的浓度，化学平衡正向移动；若某时刻容器内所有物质的浓度均增加为原来的2倍，浓度商Q1==，因为原平衡浓度商Q==K，所以改变的条件使浓度商Q1>K，则化学平衡逆向移动。