Question

CO与H₂二者发生如下的化学反应：CO（g）+2H₂（g）?CH₄O（g）△H＜0，该反应的产物甲醇是化学工业重要的基础原料．
（1）该反应中氧化剂是______．相同温度下，1molCO完全燃烧的焓变为△H₁，1molCH₄O（g）完全燃烧的焓变为△H₂，则△H₁与△H₂的关系为△H₁______△H₂（填“＞”、“＜”或“=”）．
（2）一定温度下，将1molCO和2molH₂充入体积为2L的恒容密闭容器中，反应10min后达到平衡状态，测得CH₄O（g）的物质的量为0.6mol，则0～10min内的平均速率v（H₂）=______，化学平衡常数K=______．
下列表示该反应过程的示意图正确的是______（填字母）．

若开始在相同容积的密闭容器中充入2molCO和4molH₂，则反应达到平衡后，CO的转化率与原平衡相比______（填“增大”、“减小”、“不变”）．
（3）①甲醇催化氧化得甲酸（HCOOH），甲酸是一种弱酸．25℃时配制pH为1的甲酸溶液，若加水稀释10倍，则与稀释前比较______（填字母）
A．一定增大　 B．一定减小　 C．不变　 D．可能增大　 E．可能减小
②若将pH=1的HCOOH溶液和pH=1的HC1溶液等体积混合，则混合过程中，电离平衡HCOOH?HCOO^-+H⁺的变化趋势是______（填字母）．
A．向右移动　 B．向左移动　 C．不移动　 D．无法判断
判断的依据是______．

Answer 1

解：（1）反应中C元素的化合价由+2价降低为-2价，则CO为氧化剂，CO完全燃烧生成二氧化碳，而CH₄O完全燃烧生成二氧化碳和水，则放出的热量多，即△H₁＞△H₂，故答案为：CO；＞；
（2）CO（g）+2H₂（g）?CH₄O（g），
开始0.5 1 0
转化0.3 0.6 0.3
平衡0.2 0.4 0.3
则0～10min内的平均速率v（H₂）==0.06mol/（L．min），
化学平衡常数K==9.375（mol/L）^-2，
由反应可知，随反应的进行，P在减小，氢气的浓度在减小，密度不变，反应为放热反应，△H在变小，则只有图象A符合，
开始在相同容积的密闭容器中充入2molCO和4molH₂，则反应达到平衡后，压强增大，平衡正向移动，则CO的转化率增大，
故答案为：0.06mol/（L．min）；9.375（mol/L）^-2；A；增大；
（3）①甲酸为弱酸，稀释时Ka不变，则=，则比值不变，故答案为：C；
②25℃，将pH=1的HCOOH溶液和pH=1的HC1溶液等体积混合，氢离子的物质的量为原来的2倍，但溶液的体积为原来的2倍，则Qc=Ka，所以电离平衡HCOOH?HCOO^-+H⁺不移动，故答案为：C；混合后溶液中Qc=Ka．
分析：（1）反应中C元素的化合价由+2价降低为-2价，CO完全燃烧生成二氧化碳，而CH₄O完全燃烧生成二氧化碳和水，则放出的热量多；
（2）CO（g）+2H₂（g）?CH₄O（g），利用三段法计算出各个量，然后计算反应速率和化学平衡常数；
由反应可知，随反应的进行，P在减小，氢气的浓度在减小，密度不变，反应为放热反应，△H在变小；
（3）①甲酸为弱酸，稀释时Ka不变，则=；
②25℃，将pH=1的HCOOH溶液和pH=1的HC1溶液等体积混合，Qc=Ka．
点评：本题考查知识点较多，为综合题，涉及氧化还原反应、反应与能量、化学平衡及计算、电离平衡等，注重高考常考考点的考查，题目难度中等．