[题目]近年来甲醇用途日益广泛.越来越引起商家的关注.工业上甲醇的合成途径多种多样.现在实验室中模拟甲醇合成反应,在2 L密闭容器内.400 ℃时发生反应CO(g)+2H2(g) CH3OH(g).体系中n(CO)随时间的变化如表:时间(s)01235n0.0200.0110.0080.0070.007(1)图中表示CH3OH 的变化的曲线是 ,(2)下列措施不能提� 题目和参考答案——青夏教育精英家教网—

【题目】近年来甲醇用途日益广泛，越来越引起商家的关注。工业上甲醇的合成途径多种多样。现在实验室中模拟甲醇合成反应,在2 L密闭容器内，400 ℃时发生反应CO(g)+2H2(g) CH3OH(g)，体系中n(CO)随时间的变化如表：

时间(s)	0	1	2	3	5
n(CO)(mol)	0.020	0.011	0.008	0.007	0.007

（1）图中表示CH3OH 的变化的曲线是_______；

（2）下列措施不能提高反应速率的有_________(请用相应字母填空)；

a.升高温度 b.加入催化剂 c.增大压强 d.及时分离出CH3OH

（3）下列叙述能说明反应达到平衡状态的是__________(请用相应字母填空)；

a.CO和H2的浓度保持不变 b.v(H2)=2 v(CO)

c.CO的物质的量分数保持不变 d.容器内气体密度保持不变

e.每生成1molCH3OH的同时有2molH-H键断裂

（4）CH3OH与O2的反应可将化学能转化为电能，其工作原理如图所示，图中CH3OH从__________（填A或B）通入，b极的电极反应式是__________。

【答案】b d ac A O2+4e-+2H2O=4OH-

【解析】

（1）CH3OH是产物，随着反应进行物质的量增大，平衡时的物质的量等于CO物质的量的变化量Δn(CO)，图表中CO的物质的量0-3s变化=0.02mol-0.007mol=0.013mol，因而CO变化浓度为0.013mol÷2L=0.0065mol/L，CO和甲醇计量数相同，所以图象中只有b符合，因此，本题答案填b；

（2）d项分离出CH3OH，正反应速率不变，逆反应速率减小，因而不能提高反应速率，a项升高温度可以加快反应速率，b项加催化剂，降低活化能，加快反应速率，c项增大压强相当于增加气体的浓度，反应速率加快，故答案选d；

（3）a.CO和H2的浓度保持不变，表明该反应处于平衡状态，正确，b.v(H2)=2v(CO)中没有表示正逆反应速率，因而不能判断平衡，错误，c.CO的物质的量分数保持不变表示CO的含量不变，即该反应处于平衡状态，正确，d.气体密度等于气体总质量除以容器的体积，由于该反应都是气体，气体总质量不变，容器又是恒容，因而密度始终不变，所以不能判断平衡，错误，e.每生成1molCH3OH的同时有2molH-H键断裂，根据反应特点，两者都表示正反应速率，因而不能判断平衡，错误，故答案选ac；

（4）电子由a流向b说明a为负极，b为正极，CH3OH与O2的反应可将化学能转为电能，甲醇失电子发生氧化反应，所以CH3OH从A通入，B通入氧气，b电极发生的电极反应式为氧气得到电子生成氢氧根离子，电极反应为：O2+4e-+2H2O=4OH-。

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查阅资料可知：

①常温下：Ksp(BaSO4)=1.0×10-10，Ksp(BaCO3)=2.5×10-9

②TiCl4在常温下是无色液体，遇水容易发生水解：TiC14+2H2O=TiO2+4HCl

③草酸氧钛钡的化学式为：BaTiO(C2O4)2·4H2O

请回答下列问题：

（1）工业上用饱和Na2CO3溶液处理重晶石（假设杂质不与Na2CO3溶液作用），待达到平衡后，移走上层清液，重复多次操作，将BaSO4转化为易溶于酸的BaCO3，该过程用离子方程式可表示为_________________，此反应的平衡常数K=__________（填写计算结果）。若不考虑CO32-的水解，则至少需要使用_______mol/L的Na2CO3溶液浸泡重晶石才能实现该转化过程。