Question

【题目】运用化学反应原理分析解答以下问题
（1）已知：①CO（g）+2H2（g）CH3OH（g）△Hl=﹣91kJmol﹣l
②2CH3OH（g）CH3OCH3（g）+H2O（g）△H2=﹣24kJmol﹣l
③CO（g）+H2O（g）CO2（g）+H2（g）△H3=﹣41kJmol﹣l
且三个反应的平衡常数依次为K1、K2、K3
则反应 3CO（g）+3H2（g）CH3OCH3（g）+CO2（g）△H= ．
化学平衡常数K=（用含K1、K2、K3的代数式表示）．
（2）一定条件下，若将体积比为1：2的CO和H2气体通入体积一定的密闭容器中发生反应3CO（g）+3H2（g）CH3OCH3（g）+CO2（g），下列能说明反应达到平衡状态是 ．
a．体系压强保持不变
b．混合气体密度保持不变
c．CO和H2的物质的量保持不变
d．CO的消耗速度等于CO2的生成速率
（3）科学家发明了使NH3直接用于燃料电池的方法，其装置用铂黑作电极、加入电解质溶液中，一个电极通入空气，另一电极通入NH3 ． 其电池反应式为：4NH3+3O2=2N2+6H2O，电解质溶液应显（填“酸性”、“中性”、“碱性”），写出正极的电极反应方程式 ．

Answer 1

【答案】
（1）﹣247kJ?mol﹣1；K=K12?K2?K3
（2）ac
（3）碱性；O2+2H2O+4e﹣=4OH﹣
【解析】解：（1）利用盖斯定律，反应①×2+反应②+反应③，得到目的反应，△H=﹣91kJmol﹣1+（﹣24kJmol﹣1）+（﹣41kJmol﹣1）=﹣247kJmol﹣1 ，
反应①×2+反应②+反应③相加得总方程，则总方程的平衡常数等于分方程的平衡常数之积，即K=K12K2K3 ， 所以答案是：﹣247kJmol﹣1； K=K12K2K3；（2）a、反应前后气体体积不同，当压强一定时，达到化学平衡状态，故a正确；b、 ，体系体积一定，反应前后气体质量相同，密度始终不变，不能判断是否平衡，故b错误；c、CO和H2的物质的量保持不变，则其他各物质浓度亦保持不变，达到化学平衡状态，故c正确；d、CO的消耗速率等于CO2的生成速率，均为正反应方向，不能判断是否平衡，故d错误；故选ac；（3）因NH3能与水反应，所以溶液呈碱性，因正极得到电子化合价升高，所以电极反应为：O2+2H2O+4e﹣=4OH﹣ ， 所以答案是：碱性；O2+2H2O+4e﹣=4OH﹣ ．
【考点精析】掌握化学平衡常数的含义和化学平衡状态的判断是解答本题的根本，需要知道指在一定条件下的可逆反应里，正反应和逆反应的速率相等，反应混合物中各组分的浓度不变的状态；状态判断：①v(B耗)=v(B生)②v(C耗):v(D生)=x : y③c(C)、C%、n(C)%等不变④若A、B、C、D为气体，且m+n≠x+y，压强恒定⑤体系颜色不变⑥单位时间内某物质内化学键的断裂量等于形成量⑦体系平均式量恒定（m+n ≠ x+y）等．