Question

【題目】運(yùn)用化學(xué)反應(yīng)原理分析解答以下問題
（1）已知：①CO（g）+2H2（g）CH3OH（g）△Hl=﹣91kJmol﹣l
②2CH3OH（g）CH3OCH3（g）+H2O（g）△H2=﹣24kJmol﹣l
③CO（g）+H2O（g）CO2（g）+H2（g）△H3=﹣41kJmol﹣l
且三個反應(yīng)的平衡常數(shù)依次為K1、K2、K3
則反應(yīng) 3CO（g）+3H2（g）CH3OCH3（g）+CO2（g）△H= ．
化學(xué)平衡常數(shù)K=（用含K1、K2、K3的代數(shù)式表示）．
（2）一定條件下，若將體積比為1：2的CO和H2氣體通入體積一定的密閉容器中發(fā)生反應(yīng)3CO（g）+3H2（g）CH3OCH3（g）+CO2（g），下列能說明反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài)是 ．
a．體系壓強(qiáng)保持不變
b．混合氣體密度保持不變
c．CO和H2的物質(zhì)的量保持不變
d．CO的消耗速度等于CO2的生成速率
（3）科學(xué)家發(fā)明了使NH3直接用于燃料電池的方法，其裝置用鉑黑作電極、加入電解質(zhì)溶液中，一個電極通入空氣，另一電極通入NH3 ． 其電池反應(yīng)式為：4NH3+3O2=2N2+6H2O，電解質(zhì)溶液應(yīng)顯（填“酸性”、“中性”、“堿性”），寫出正極的電極反應(yīng)方程式 ．

Answer 1

【答案】
（1）﹣247kJ?mol﹣1；K=K12?K2?K3
（2）ac
（3）堿性；O2+2H2O+4e﹣=4OH﹣
【解析】解：（1）利用蓋斯定律，反應(yīng)①×2+反應(yīng)②+反應(yīng)③，得到目的反應(yīng)，△H=﹣91kJmol﹣1+（﹣24kJmol﹣1）+（﹣41kJmol﹣1）=﹣247kJmol﹣1 ，
反應(yīng)①×2+反應(yīng)②+反應(yīng)③相加得總方程，則總方程的平衡常數(shù)等于分方程的平衡常數(shù)之積，即K=K12K2K3 ， 所以答案是：﹣247kJmol﹣1； K=K12K2K3；（2）a、反應(yīng)前后氣體體積不同，當(dāng)壓強(qiáng)一定時，達(dá)到化學(xué)平衡狀態(tài)，故a正確；b、 ，體系體積一定，反應(yīng)前后氣體質(zhì)量相同，密度始終不變，不能判斷是否平衡，故b錯誤；c、CO和H2的物質(zhì)的量保持不變，則其他各物質(zhì)濃度亦保持不變，達(dá)到化學(xué)平衡狀態(tài)，故c正確；d、CO的消耗速率等于CO2的生成速率，均為正反應(yīng)方向，不能判斷是否平衡，故d錯誤；故選ac；（3）因NH3能與水反應(yīng)，所以溶液呈堿性，因正極得到電子化合價升高，所以電極反應(yīng)為：O2+2H2O+4e﹣=4OH﹣ ， 所以答案是：堿性；O2+2H2O+4e﹣=4OH﹣ ．
【考點(diǎn)精析】掌握化學(xué)平衡常數(shù)的含義和化學(xué)平衡狀態(tài)的判斷是解答本題的根本，需要知道指在一定條件下的可逆反應(yīng)里，正反應(yīng)和逆反應(yīng)的速率相等，反應(yīng)混合物中各組分的濃度不變的狀態(tài)；狀態(tài)判斷：①v(B耗)=v(B生)②v(C耗):v(D生)=x : y③c(C)、C%、n(C)%等不變④若A、B、C、D為氣體，且m+n≠x+y，壓強(qiáng)恒定⑤體系顏色不變⑥單位時間內(nèi)某物質(zhì)內(nèi)化學(xué)鍵的斷裂量等于形成量⑦體系平均式量恒定（m+n ≠ x+y）等．