Question

（1）已知可逆反應(yīng)：M（g）+N（g）?P（g）+Q（g）；△H＞0，請回答下列問題：
①若要增大M的轉(zhuǎn)化率，在其它條件不變的情況下可以采取的措施為

 

．
A．加入一定量M            B．加入一定量N              C．反應(yīng)溫度升高
D．縮小容器體積            E．加入某物質(zhì)作催化劑        F．分離出一定量P
②在某溫度下，反應(yīng)物的起始濃度分別為：c（M）=1mol?L^-1，c（N）=2.4mol?L^-1，達(dá)到平衡后，M的轉(zhuǎn)化率為60%，此時(shí)N的轉(zhuǎn)化率為

 

．此反應(yīng)的化學(xué)平衡常數(shù)K=

 

．
③若反應(yīng)溫度不變，反應(yīng)物的起始濃度分別為：c（M）=4mol?L^-1，c（N）=a mol?L^-1；達(dá)到平衡后，
c（P）=2mol?L^-1，a=

 

 mol?L^-1．
（2）隨著科學(xué)技術(shù)的進(jìn)步，人們研制出了多種類型的甲醇質(zhì)子交換膜燃料電池，以滿足不同的需求．
下圖是某筆記本電腦用甲醇質(zhì)子交換膜燃料電池的結(jié)構(gòu)示意圖．甲醇在催化劑作用下提供質(zhì)子和電子（電子轉(zhuǎn)移的方向如下圖所示），電子經(jīng)外電路、質(zhì)子經(jīng)內(nèi)電路到達(dá)另一極與氧氣反應(yīng)，電池總反應(yīng)為：2CH₃OH+3O₂═2CO₂+4H₂O．則c電極是

 

（填“正極”或“負(fù)極”），c電極上發(fā)生的電極反應(yīng)式為

 

．

Answer 1

考點(diǎn)：化學(xué)平衡的計(jì)算,化學(xué)電源新型電池,化學(xué)平衡常數(shù)的含義,化學(xué)平衡的影響因素

專題：物質(zhì)的組成專題

分析：（1）①反應(yīng)前后氣體的計(jì)量數(shù)相等，壓強(qiáng)對平衡移動(dòng)物影響，正反應(yīng)吸熱，可升高溫度，使平衡向正反應(yīng)分析移動(dòng)，要增大M的轉(zhuǎn)化率，可加入N或分離出生成物；
②根據(jù)反應(yīng)的方程式利用三段式法計(jì)算；
③反應(yīng)溫度不變，則平衡常數(shù)不變，根據(jù)平衡常數(shù)利用三段式法計(jì)算該題；
（2）根據(jù)電子流向可知c為負(fù)極，負(fù)極發(fā)生氧化反應(yīng)，甲醇被氧化生成二氧化碳和水．

解答： 解：（1）①A．加入一定量M，M的轉(zhuǎn)化率反而降低，故A錯(cuò)誤；
B．加入一定量N，平衡向正反應(yīng)方向移動(dòng)，M的轉(zhuǎn)化率增大，故B正確；
C．反應(yīng)溫度升高，平衡向正反應(yīng)方向移動(dòng)，M的轉(zhuǎn)化率增大，故C正確；
D．縮小容器體積，平衡不移動(dòng)，故D錯(cuò)誤；
E．加入某物質(zhì)作催化劑，平衡不移動(dòng)，故E錯(cuò)誤；
F．分離出一定量P，平衡向正反應(yīng)方向移動(dòng)，M的轉(zhuǎn)化率增大，故F正確．
故答案為：BCF；
②M（g）+N（g）?P（g）+Q（g）
起始（mol/L）   1      2.4
轉(zhuǎn)化（mol/L）   x       x     x     x
平衡（mol/L）   1-x     2.4-x x     x

x

1

×100%=60%，
x=0.6，
N的轉(zhuǎn)化率為

0.6

2.4

×100%=25%，
K=

0.6×0.6

0.4×1.8

=0.5，
故答案為：25%；0.5；
③若反應(yīng)溫度不變，則平衡常數(shù)不變，為0.5，反應(yīng)物的起始濃度分別為：c（M）=4mol?L^-1，c（N）=a mol?L^-1；達(dá)到平衡后，c（P）=2mol?L^-1，
              M（g）+N（g）?P（g）+Q（g）
起始（mol/L）   4      a  
轉(zhuǎn)化（mol/L）   2      2     2     2 
平衡（mol/L）    2    a-2    2     2

2×2

2×(a-2)

=0.5，
a=6，
故答案為：6；
（2）原電池中電子從負(fù)極經(jīng)外電路流向正極，根據(jù)電子流向可知c電極為負(fù)極，甲醇在負(fù)極上發(fā)生氧化反應(yīng)，電極反應(yīng)式為CH₃OH-6e^-+H₂O=CO₂+6H⁺，
故答案為：負(fù)極；CH₃OH-6e^-+H₂O=CO₂+6H⁺．

點(diǎn)評：本題考查較為綜合，涉及化學(xué)平衡的計(jì)算、化學(xué)平衡的移動(dòng)以及電化學(xué)知識，綜合考查學(xué)生的分析能力和計(jì)算能力，注意利用三段式法計(jì)算，把握平衡常數(shù)的意義以及電極方程式的書寫，難度中等．