Question

（1）O₃在水中易分解，一定条件下，O₃的浓度减少一半所需的时间（t）如下表所示。

①pH增大能加速O₃分解，表明对O₃分解起催化作用的是_________________。

②据表中的递变规律，推测O₃在下列条件下分解速率依次增大的顺序为________（填代号）

a． 40°C、pH=3.0      b． 10°C、pH=4.0       c． 30°C、pH=7.0

（2）向一容积为2升的密闭容器中充入2molA、0.6molC和一定量的B三种气体，一定条件下发生某种反应。现有两个图像分别对该反应的情况进行描述：

图1表示各物质的浓度随时间的变化情况，其中t₀～t₁阶段c（B）未画出；

图2为反应体系中反应速率随时间变化的情况，且t₂、t₃、t₄各改变一种不同的条件（其中t₂改变的条件是加入某种催化剂）；（说明：图1中实线表示反应进程）

①你认为t₃时改变的条件是       （填写“加压”或“减压”），B的起始物质的量为      mol；

②各阶段平衡时对应的平衡常数如下表所示：

时间段	t1～t2	t2～t3	t3～t4	t5～t6
平衡常数	K1	K2	K3	K4

用“﹥、﹤、＝”符号来表达K₁、K₂、K₃、K₄之间的关系                         　写此条件下该反应的热化学方程式                   ________________              

（3）工业上一般采用CO(g) ＋ 2H₂(g)   CH₃OH(g)反应合成甲醇。

下表所列数据是该反应在不同温度下的化学平衡常数的数值：

温度	250℃	300℃	350℃
K	2.041	0.270	0.012

①某温度下，将1mol CO和4mol H₂充入2L的密闭容器中，充分反应达到平衡后，测得c(CO)＝ 0.1 mol／L，则CO的转化率为       ，此时的温度   250℃（填“>”、“<”、“=”）

②如下图是甲醇燃料电池（电解质溶液为KOH溶液）的结示意图，则a处通入的是       

（填“甲醇”或“氧气”），b处电极上发生的电极反应是：                               

 

Answer 1

【答案】

（1）①（1分）OH^-；②（2分）b a c

（2）①（1分）减压  （2分）1.0

②（1分）K₁ =K₂=K₃ >K₄

③(2分)2A(g)+B(g)3C(g) △H="△H=" —a kJ·mol^－1(a>0)

（3）①(2分)80% ，(1分)<

②氧气（1分）  CH₃OH － 6e^- + 8OH ^- ="=" CO₃ ^2- + 6H₂O (2分)

【解析】

试题分析：（1）①pH增大，说明OH^-的浓度增大，这表明对O₃分解起催化作用的是OH^-；②50°C、pH=3.0，O₃的浓度减少一半所需的时间31min，即 40°C、pH="3.0" ，O₃的浓度减少一半所需的时间大于31min，而30°C、pH=6.0，O₃的浓度减少一半所需的时间为15min，所以30°C、pH=6.0，O₃的浓度减少一半所需的时间小于15min，故O₃的分解速率按依次增大的顺序为b a c；（2）①t₃时，正逆反应都同时减少，所以t₃时改变的条件是减压，根据图1可以知道，A的物质的量的浓度减小了0.2mol/L，C增加了0.3mol/L，故B为反应物，且B的物质的量减少0.1mol/L，所以B起始物质的量为（0.4+0.1）×2=1.0mol，②该反应的化学方程式为

2A+B3C，t₄为升高温度所致，有图可以知道，温度升高逆反应的变化程度大于正反应的程度，所以该反应为放热反应，催化剂不可以改变化学平衡，温度不变平衡常数不变，所以K₁、K₂、K₃、K₄之间的关系为K₁ =K₂=K₃ >K₄，此条件下该反应的热化学方程式为2A(g)+B(g)3C(g) △H= —a kJ·mol^－1(a>0)；（3）①CO(g) ＋ 2H₂(g)   CH₃OH(g)，某温度下，将1mol CO和4mol H₂充入2L的密闭容器中，充分反应达到平衡后，测得c(CO)＝ 0.1 mol／L，则CO的转化率=（1-0.1×2）/1×100%=80% ，,该反应为放热反应，因为表中的数据为温度越大，K越小，所以该温度小于250℃；②从图可以看出，电子从b流向a，所以a为正极，b为负极，即a通入的是氧气，b通入的为甲醇，b处电极上发生的电极反应是：

CH₃OH －6e^- +8OH ^-=CO₃ ^2- + 6H₂O。

考点：化学平衡、原电池

点评：本题考查了化学平衡、原电池，该题考查的知识面比较广，综合性强，有一定的难度。