Question

【題目】（1）一定條件下，鐵可以和發(fā)生反應(yīng)：，已知該反應(yīng)的平衡常數(shù)與溫度的關(guān)系如圖所示。

①該反應(yīng)是_______________（填“吸熱”或“放熱”）的反應(yīng)。

②在恒溫恒容的容器中進(jìn)行該反應(yīng)，下列能說明反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài)的是_____________（填字母代號(hào)）

A. 的濃度保持不變

B.容器內(nèi)總壓強(qiáng)不再變化

C.

D.混合氣體的平均相對(duì)分子質(zhì)量不再變化

③溫度下，向體積為的密閉容器中加入足量鐵粉并充入一定量的，則的平衡轉(zhuǎn)化率為_______。

（2）甲醇燃料電池中，若電解質(zhì)溶液中的物質(zhì)的量為，當(dāng)有甲醇參與反應(yīng)時(shí)，所得溶液中離子濃度由大到小的順序是_________________________。

（3）用與干法制備的反應(yīng)歷程中包含的熱化學(xué)方程式有：

則反應(yīng)的______（用含的代數(shù)式表示）。早在1841年利用純鐵作電極插入濃的溶液電解制得，陽極生成的電極反應(yīng)式為___________；等對(duì)其進(jìn)行改進(jìn)，在陰、陽電極間設(shè)置陽離子交換膜，有效提高了產(chǎn)率，陽離子交換膜的作用是________。

Answer 1

【答案】吸熱 75% == 避免在陰極上被還原

【解析】

化學(xué)平衡常數(shù)只與溫度有關(guān)，據(jù)它們的關(guān)系可判斷反應(yīng)的熱效應(yīng)；化學(xué)平衡的本質(zhì)是正逆反應(yīng)速率相等，特征是各物質(zhì)的濃度等保持不變，由此判斷是否達(dá)到化學(xué)平衡狀態(tài)；據(jù)平衡常數(shù)可計(jì)算平衡轉(zhuǎn)化率。已知甲醇、氫氧化鉀的量可計(jì)算反應(yīng)后溶質(zhì)的物質(zhì)的量，再據(jù)水解程度的主次關(guān)系，比較離子濃度大小。據(jù)蓋斯定律，將已知熱化學(xué)方程式加減處理，可求得目標(biāo)熱化學(xué)方程式。根據(jù)電解原理書寫電極反應(yīng)式，分析陽離子交換膜的作用。

（1）①根據(jù)圖象，溫度升高，平衡常數(shù)增大，所以該反應(yīng)是吸熱反應(yīng)。

②據(jù)反應(yīng)，.該反應(yīng)向右進(jìn)行，恒容條件下的濃度保持不變，說明達(dá)到平衡狀態(tài)，正確；.該反應(yīng)是氣體體積不發(fā)生變化的反應(yīng)，容器內(nèi)壓強(qiáng)始終保持不變，錯(cuò)誤；.是固體，不表示化學(xué)反應(yīng)速率，錯(cuò)誤；.該反應(yīng)向右進(jìn)行，平均相對(duì)分子質(zhì)量減少，則當(dāng)混合氣體的平均相對(duì)分子質(zhì)量不再變化時(shí)，反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài)，正確；選擇AD。

③根據(jù)甲圖可知在溫度下，設(shè)加入的物質(zhì)的量為，設(shè)反應(yīng)掉 ，則生成。根據(jù)，，解得，所以則的平衡轉(zhuǎn)化率為。

（2）當(dāng)有甲醇參與反應(yīng)，產(chǎn)生的二氧化碳是，和氫氧化鉀反應(yīng)，根據(jù)元素守恒可以計(jì)算，二者的水溶液均為堿性，所以溶液中離子濃度大小順序?yàn)?/span>。

（3）將已知熱化學(xué)方程式自上而下編號(hào)為①②③④，對(duì)照目標(biāo)方程式，消去無關(guān)物質(zhì)、保留有關(guān)物質(zhì)，得目標(biāo)方程式＝①+②/2+③/2+④，故；

純鐵作電極電解濃溶液制得，鐵元素從0價(jià)升到+6價(jià)，則陽極為Fe失電子生成，電極反應(yīng)式為 ＝；陽離子交換膜不允許陰離子通過，陽極生成的不會(huì)在陰極被還原，從而提高產(chǎn)率。