Question

【題目】Ⅰ.如圖所示，U形管內盛有100mL的溶液，按要求回答下列問題：

（1）打開K2 ，合并K1 ，若所盛溶液為CuSO4溶液： B極的電極反應式為 ______

（2）打開K1，合并K2，若所盛溶液為滴有酚酞的KCl溶液，則：總反應化學方程式是 __________________。

（3）反應一段時間后打開K2,若忽略溶液的體積變化和氣體的溶解，B極產生氣體的體積（標準狀況）為11.2mL，將溶液充分混合，常溫下溶液的pH約為 ________。若要使電解質溶液恢復到原狀態(tài)，需向U形管內加入或通入一定量的 __________。

Ⅱ.CO用途廣泛，工業(yè)應用時離不開平衡思想的指導：在某一容積為5L的體積不變的密閉容器內，加入0.3 mol 的CO和0.3mol的H 2O，在催化劑存在和800℃的條件下加熱，發(fā)生如下反應：CO（g）+H20（g）CO2（g）+H2（g） △H＞0，反應中CO2的濃度隨時間變化情況如下圖：

（1）根據圖上數據，該溫度（800℃）下的平衡常數K=____________________________。

（2）在體積不變的條件下，改變下列條件能使平衡常數K增大的有______________（填字母）

A.升高溫度 B.降低溫度 C.增大壓強 D.減小壓強 E.加入催化劑 G.移出一氧化碳氣體

（3）若保持溫度和容器的體積不變，在（1）中上述平衡體系中，再充入0.3mol的水蒸氣，重新達到平衡后，H2O的轉化率______________（填“升高”、“降低”、“不變”）。

（4）在催化劑和800℃的條件下，在某一時刻測得c（CO）=c（H2O）= 0.09mol·L－1；c（CO2）=c（H2）= 0.13 mol·L－1，則此時正、逆反應速率的大�。�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該裝置是原電池，鋅作負極，碳作正極，正極上銅離子得電子生成銅發(fā)生氧化反應，據此書寫電極反應方程式；

(2)、打開K1，合并K2，若所盛溶液為滴有酚酞的KCl溶液，該裝置是電解池，碳棒是陽極，鋅棒是陰極，電解時，鋅棒上氫離子放電生成氫氣，同時電極附近生成氫氧根離子導致溶液呈堿性，陽極B上氯離子放電生成氯氣，陰極上氫離子放電生成氫氣，同時溶液中生成氫氧化鉀；

(3)、由(2)可知，B極產生(標準狀況)為11.2mLCl2，生成0.001molKOH，故c(OH-)=0.01mol/L，c(H+)=，故pH=12；兩極逸出的氣體分別是H2和Cl2，故要使電解質溶液恢復到原狀態(tài)，需向U形管內通入一定量的HCl氣體；

Ⅱ(1)、根據CO2的濃度變化求出CO的濃度變化，再求反應速率，根據平衡常數指各生成物濃度的化學計量數次冪的乘積除以各反應物濃度的化學計量數次冪的乘積所得的比值進行解答；

(2)、平衡常數只隨溫度的變化而變化，根據溫度對平衡的影響分析；

(3)、可逆反應中增大一種反應物的濃度，則另-種反應物的轉化率會增大，而本身轉化率減小；

(4)、根據與平衡常數K的大小關系判斷。

Ⅰ(1)、①該裝置是原電池，鋅作負極，碳作正極，正極上銅離子得電子生成銅發(fā)生氧化反應，電極反應式為：Cu2+ + 2e- = Cu，故答案為：Cu2+ + 2e- = Cu；

(2)、打開K1，合并K2，若所盛溶液為滴有酚酞的KCl溶液，①該裝置是電解池，碳棒是陽極，鋅棒是陰極，電解時，鋅棒上氫離子放電生成氫氣，同時電極附近生成氫氧根離子導致溶液呈堿性，陽極B上氯離子放電生成氯氣，陰極上氫離子放電生成氫氣，同時溶液中生成氫氧化鉀，所以電池反應式為2KCl+2H 2 O2KOH+H 2 ↑+Cl 2 ↑，故答案為：2KCl+2H 2 O2KOH+H 2 ↑+Cl 2 ↑；

(3)、由(2)可知，B極產生(標準狀況)為11.2mLCl2，生成0.001molKOH，故c(OH-)=0.01mol/L，c(H+)=，故pH=12；兩極逸出的氣體分別是H2和Cl2，故要使電解質溶液恢復到原狀態(tài)，需向U形管內通入一定量的HCl氣體，故答案為：12；HCl；

Ⅱ(1)、在某一容積為5L的密閉容器內，加入0.3mol的CO和0.3mol的H2O，則起始濃度c(CO)=0.06mol/L，c(H2O)=0.06mol/L，平衡時c(CO2)=0.03mol/L，則 ，

，答案為：1；

(2)、平衡常數只隨溫度的變化而變化，已知CO(g) + H2O(g)= CO2(g) + H2(g) H> 0，則升高溫度平衡正向移動，K增大，故答案為：A；

(3)、可逆反應中增大一種反應物的濃度，則另-種反應物的轉化率會增大，而本身轉化率減小，所以若保持溫度和容器的體積不變，在(1)中上述平衡體系中,再充入0.3mol的水蒸氣,重新達到平衡后，H2O的轉化率降低，故答案為：降低；

(4)、在催化劑存在和800℃的條件下，在某一時刻測得c(CO)= c(H2O) = 0.09mol/L，c(CO2) = c(H2) = 0.13mol/L，，則反應逆向進行，則此時正、逆反應速率的大小:v正<v逆，故答案為：<。