Question

运用化学反应原理分析解答以下问题（1）已知：①CO（g）+2H2（g）?CH3OH（g）△H1=-91kJ?mol-1②2CH3OH（

运用化学反应原理分析解答以下问题（1）已知：①CO（g）+2H2（g）?CH3OH（g）△H1=-91kJ?mol-1②2CH3OH（g）?CH3OCH3（g）+H2O（g）△H2=-24kJ?mol-1③CO（g）+H2O（g）?CO2（g）+H2（g）△H3=-41kJ?mol-1且三个反应的平衡常数依次为K1、K2、K3则反应 3CO（g）+3H2（g）?CH3OCH3（g）+CO2（g）△H=______，化学平衡常数K=______（用含K1、K2、K3的代数式表示）．（2）一定条件下，若将体积比为1：2的CO和．H2气体通入体积一定的密闭容器中发生反应3CO（g）+3H2（g）?CH3OCH3（g）+CO2（g），下列能说明反应达到平衡状态的是______．a．体系压强保持不变 b．混合气体密度保持不变c．CO和H2的物质的量保持不变 d．CO的消耗速率等于CO2的生成速率（3）氨气溶于水得到氨水．在25°C下，将x mol?L-1的氨水与y mol?L-1的盐酸等体积混合，反应后溶液中显中性，则c（NH +4）______c（Cl-）（填“＞”、“＜”或“=”）；用含x和y的代数式表示出氨水的电离平衡常数______．（4）科学家发明了使NH3直接用于燃料电池的方法，其装置用铂黑作电极、加入电解质溶液中，一个电极通入空气，另一电极通入NH3．其电池反应式为：4NH3+3O2═2N2+6H2O，电解质溶液应显______（填“酸性”、“中性”或“碱性”），写出正极的电极反应方程式______．

Answer 1

（1）利用盖斯定律，反应①×2+反应②+反应③，得到目的反应，△H=-91kJ?mol^-1
+（-24kJ?mol^-1）+（-41kJ?mol^-1）=-247kJ?mol^-1，故答案为：-247kJ?mol^-1；
（2）a、反应前后气体体积不同，当压强一定时，达到化学平衡状态，故a正确；
b、ρ＝

m

V

，体系体积一定，反应前后气体质量相同，密度始终不变，不能判断是否平衡，故b错误；
c、CO和H₂的物质的量保持不变，则其他各物质浓度亦保持不变，达到化学平衡状态，故c正确；
d、CO的消耗速率等于CO₂的生成速率，均为正反应方向，不能判断是否平衡，故d错误；
故选ac；
（3）写出电荷守恒：c（NH

+ 4

）+c（H⁺）=c（Cl^-）+c（OH^-），溶液呈中性，即c（H⁺）=c（OH^-），即c（NH

+ 4

）=c（Cl^-）；氨水中的电离常数为

c(N H + 4 )?c(H+)

c(NH3?H2O)

=

y?10?7

x?y

，故答案为：=；

10?7y

x?y

；
（4）因NH₃能与水反应，所以溶液呈碱性，因正极得到电子化合价升高，所以电极反应为：O₂+2H₂O+4e^-=4OH^-，故答案为：碱性；O₂+2H₂O+4e^-=4OH^-．