Question

【題目】按要求回答下列問題：

（1）在25℃、101kPa下，1gCH3OH(l)燃燒生成CO2(g)和H2O(l)時放熱22.68kJ。則CH3OH燃燒的熱化學方程式為_________________________。

（2）若以（1）中反應原理設計成甲醇燃料電池，電解質溶液為20%~30%的 KOH溶液，則該燃料電池的負極電極反應式為_________________________。

（3）將pH=3的CH3COOH溶液稀釋100倍后，溶液的pH范圍是____________;將pH=3的CH3COOH溶液與pH=11的NaOH溶液等體積混合后，溶液顯____性（填“酸”、“堿”或“中”）

（4）某溫度下，反應2NH3(g)N2(g)+3H2(g)于恒容密閉容器中達到平衡狀態。若某時刻向該容器內通入一定量氨氣，則化學平衡________移動（填“正向”、“逆向”或“不”）。若某時刻容器內所有物質的濃度均增加為原來的2倍，則化學平衡________移動（填“正向”、“逆向”或“不”）。

Answer 1

【答案】 2CH3OH (l)+3O2(g)=2CO2(g)+ 4H2O(1) ΔH=-1451.52kJ/mol CH3OH-6e-+8OH-= CO32-+6H2O 3 酸 正向 逆向

【解析】（1）CH3OH(l)燃燒的化學方程式為：2CH3OH+3O2=2CO2+4H2O，在25℃、101kPa下，1gCH3OH(l)燃燒生成CO2(g)和H2O(l)時放熱22.68kJ，所以該條件下2molCH3OH(質量為64g)燃燒生成CO2(g)和H2O(l)時放熱22.68kJ×64=1451.52kJ，故CH3OH燃燒的熱化學方程式為：2CH3OH(l)+3O2(g)=2CO2(g)+4H2O(l) ΔH=-1451.52kJ/mol。

（2）甲醇燃料電池，甲醇在負極失電子發生氧化反應，堿性電解質溶液中，OH-會參與負極反應，生成CO32-和H2O，負極電極反應式為：CH3OH-6e-+8OH-=CO32-+6H2O。

（3）pH=3的CH3COOH溶液氫離子濃度為10-3mol/L，醋酸是弱電解質，在水溶液中存在電離平衡，加水稀釋促進醋酸電離，所以將pH=3的CH3COOH溶液稀釋100倍后，氫離子濃度大于10-5mol/L，小于10-3mol/L，所以溶液的pH范圍是：3<pH<5；常溫下pH=3的CH3COOH溶液的物質的量濃度遠大于10-3mol/L，pH=11的NaOH溶液的物質的量濃度等于10-3mol/L，二者等體積混合反應后，CH3COOH剩余很多，則溶液顯酸性。

（4）恒溫恒容條件下，通入氨氣，增大了反應物的濃度，化學平衡正向移動；若某時刻容器內所有物質的濃度均增加為原來的2倍，濃度商Q1==，因為原平衡濃度商Q==K，所以改變的條件使濃度商Q1>K，則化學平衡逆向移動。