Question

甲醇、乙醇是重要的有机化工原料，有着重要的用途和应用前景．
（1）若在恒温恒容的容器内进行反应CO（g）+2H₂（g）?CH₃OH（g），则可用来判断该反应达到平衡状态的标志有（填字母）

 

．
A．H₂百分含量保持不变
B．容器中气体的压强保持不变
C．容器中混合气体的密度保持不变
D．2v（H₂）_正=v（CH₃OH ）_逆
（2）CO（g）+2H₂（g）?CH₃OH（g） 其平衡常数表达式为K=

 

．该反应的平衡常数K随温度T的变化如图1，则该反应的△H

 

0．（填“＞”、“＜”或“=”）．
已知该反应在300℃时的化学平衡常数为0.27，该温度下将2mol CO、3mol H₂和2mol CH₃OH充入容积为2L的密闭容器中，此时反应将

 

（填“向正反应方向进行”、“向逆反应方向进行”或“处于平衡状态”）．
（3）图2是一种酸性燃料电池乙醇检测仪，具有自动吹气流量侦测与控制的功能，适合进行现场乙醇检测．负极反应式为

 

．

Answer 1

考点：化学平衡状态的判断,化学平衡建立的过程

专题：

分析：（1）根据化学平衡状态的特征解答，当反应达到平衡状态时，正逆反应速率相等，各物质的浓度、百分含量不变，以及由此衍生的一些量也不发生变化，解题时要注意，选择判断的物理量，随着反应的进行发生变化，当该物理量由变化到定值时，说明可逆反应到达平衡状态；
（2）化学平衡常数等于生成物的浓度系数次幂之积除以反应物的浓度系数次幂之积；由图象温度越高K值越小，来确定△H；根据Qc与平衡常数的大小来确定反应进行的方向；
（3）负极发生氧化反应化合价升高，结合电解质来书写电极反应式．

解答： 解：（1）A．H₂百分含量保持不变，说明正逆反应速率相等，达平衡状态，故A正确；
B．容器中气体的压强保持不变，说明气体的物质的量不变，正逆反应速率相等，故B正确；
C．容器中混合气体的密度始终保持不变，所以不能作平衡状态的标志，故C错误；
D．2v（H₂）_正=v（CH₃OH ）_逆，速率之比不等对应物质的计量数之比，故D错误；故选AB；
（2）因化学平衡常数等于生成物的浓度系数次幂之积除以反应物的浓度系数次幂之积，所以K=

c(CH3OH)

c(CO)?c2(H2)

，由图1可知温度升高K值减小，所以正反应是放热反应，Qc=

( 2 2 )2

2 2 ×( 3 2 )2

=0.44＞0.27，所以平衡逆向移动，故答案为：

c(CH3OH)

c(CO)?c2(H2)

；＜；向逆反应方向进行；
（3）该电池的负极上乙醇失电子发生氧化反应，分析装置图可知酒精在负极被氧气氧化发生氧化反应生成醋酸，CH₃CH₂OH-4e^-+H₂O=4H⁺+CH₃COOH，故答案为：CH₃CH₂OH-4e^-+H₂O=4H⁺+CH₃COOH．

点评：本题考查了化学平衡状态的判断、平衡常数的表达式及温度与平衡常数的关系，原电池电极反应式的书写，较基础，注意K只与温度有关，来确定反应的热效应．