Question

【题目】Ⅰ.如图所示，U形管内盛有100mL的溶液，按要求回答下列问题：

（1）打开K2 ，合并K1 ，若所盛溶液为CuSO4溶液： B极的电极反应式为 ______

（2）打开K1，合并K2，若所盛溶液为滴有酚酞的KCl溶液，则：总反应化学方程式是 __________________。

（3）反应一段时间后打开K2,若忽略溶液的体积变化和气体的溶解，B极产生气体的体积（标准状况）为11.2mL，将溶液充分混合，常温下溶液的pH约为 ________。若要使电解质溶液恢复到原状态，需向U形管内加入或通入一定量的 __________。

Ⅱ.CO用途广泛，工业应用时离不开平衡思想的指导：在某一容积为5L的体积不变的密闭容器内，加入0.3 mol 的CO和0.3mol的H 2O，在催化剂存在和800℃的条件下加热，发生如下反应：CO（g）+H20（g）CO2（g）+H2（g） △H＞0，反应中CO2的浓度随时间变化情况如下图：

（1）根据图上数据，该温度（800℃）下的平衡常数K=____________________________。

（2）在体积不变的条件下，改变下列条件能使平衡常数K增大的有______________（填字母）

A.升高温度 B.降低温度 C.增大压强 D.减小压强 E.加入催化剂 G.移出一氧化碳气体

（3）若保持温度和容器的体积不变，在（1）中上述平衡体系中，再充入0.3mol的水蒸气，重新达到平衡后，H2O的转化率______________（填“升高”、“降低”、“不变”）。

（4）在催化剂和800℃的条件下，在某一时刻测得c（CO）=c（H2O）= 0.09mol·L－1；c（CO2）=c（H2）= 0.13 mol·L－1，则此时正、逆反应速率的大小：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该装置是原电池，锌作负极，碳作正极，正极上铜离子得电子生成铜发生氧化反应，据此书写电极反应方程式；

(2)、打开K1，合并K2，若所盛溶液为滴有酚酞的KCl溶液，该装置是电解池，碳棒是阳极，锌棒是阴极，电解时，锌棒上氢离子放电生成氢气，同时电极附近生成氢氧根离子导致溶液呈碱性，阳极B上氯离子放电生成氯气，阴极上氢离子放电生成氢气，同时溶液中生成氢氧化钾；

(3)、由(2)可知，B极产生(标准状况)为11.2mLCl2，生成0.001molKOH，故c(OH-)=0.01mol/L，c(H+)=，故pH=12；两极逸出的气体分别是H2和Cl2，故要使电解质溶液恢复到原状态，需向U形管内通入一定量的HCl气体；

Ⅱ(1)、根据CO2的浓度变化求出CO的浓度变化，再求反应速率，根据平衡常数指各生成物浓度的化学计量数次幂的乘积除以各反应物浓度的化学计量数次幂的乘积所得的比值进行解答；

(2)、平衡常数只随温度的变化而变化，根据温度对平衡的影响分析；

(3)、可逆反应中增大一种反应物的浓度，则另-种反应物的转化率会增大，而本身转化率减小；

(4)、根据与平衡常数K的大小关系判断。

Ⅰ(1)、①该装置是原电池，锌作负极，碳作正极，正极上铜离子得电子生成铜发生氧化反应，电极反应式为：Cu2+ + 2e- = Cu，故答案为：Cu2+ + 2e- = Cu；

(2)、打开K1，合并K2，若所盛溶液为滴有酚酞的KCl溶液，①该装置是电解池，碳棒是阳极，锌棒是阴极，电解时，锌棒上氢离子放电生成氢气，同时电极附近生成氢氧根离子导致溶液呈碱性，阳极B上氯离子放电生成氯气，阴极上氢离子放电生成氢气，同时溶液中生成氢氧化钾，所以电池反应式为2KCl+2H 2 O2KOH+H 2 ↑+Cl 2 ↑，故答案为：2KCl+2H 2 O2KOH+H 2 ↑+Cl 2 ↑；

(3)、由(2)可知，B极产生(标准状况)为11.2mLCl2，生成0.001molKOH，故c(OH-)=0.01mol/L，c(H+)=，故pH=12；两极逸出的气体分别是H2和Cl2，故要使电解质溶液恢复到原状态，需向U形管内通入一定量的HCl气体，故答案为：12；HCl；

Ⅱ(1)、在某一容积为5L的密闭容器内，加入0.3mol的CO和0.3mol的H2O，则起始浓度c(CO)=0.06mol/L，c(H2O)=0.06mol/L，平衡时c(CO2)=0.03mol/L，则 ，

，答案为：1；

(2)、平衡常数只随温度的变化而变化，已知CO(g) + H2O(g)= CO2(g) + H2(g) H> 0，则升高温度平衡正向移动，K增大，故答案为：A；

(3)、可逆反应中增大一种反应物的浓度，则另-种反应物的转化率会增大，而本身转化率减小，所以若保持温度和容器的体积不变，在(1)中上述平衡体系中,再充入0.3mol的水蒸气,重新达到平衡后，H2O的转化率降低，故答案为：降低；

(4)、在催化剂存在和800℃的条件下，在某一时刻测得c(CO)= c(H2O) = 0.09mol/L，c(CO2) = c(H2) = 0.13mol/L，，则反应逆向进行，则此时正、逆反应速率的大小:v正<v逆，故答案为：<。