Question

（2013?煙臺模擬）CO與H₂二者發生如下的化學反應：CO（g）+2H₂（g）?CH₄O（g）△H＜0，該反應的產物甲醇是化學工業重要的基礎原料．
（1）該反應中氧化劑是

CO

．相同溫度下，1molCO完全燃燒的焓變為△H₁，1molCH₄O（g）完全燃燒的焓變為△H₂，則△H₁與△H₂的關系為△H₁

＞

△H₂（填“＞”、“＜”或“=”）．
（2）一定溫度下，將1molCO和2molH₂充入體積為2L的恒容密閉容器中，反應10min后達到平衡狀態，測得CH₄O（g）的物質的量為0.6mol，則0～10min內的平均速率v（H₂）=

0.06mol/（L．min）

，化學平衡常數K=

9.375（mol/L）^-2

．
下列表示該反應過程的示意圖正確的是

A

（填字母）．

若開始在相同容積的密閉容器中充入2molCO和4molH₂，則反應達到平衡后，CO的轉化率與原平衡相比

增大

（填“增大”、“減小”、“不變”）．
（3）①甲醇催化氧化得甲酸（HCOOH），甲酸是一種弱酸．25℃時配制pH為1的甲酸溶液，若加水稀釋10倍，則

[HCOO-]

[HCOOH]?[OH-]

與稀釋前比較

C

（填字母）
A．一定增大    B．一定減小    C．不變   D．可能增大   E．可能減小
②若將pH=1的HCOOH溶液和pH=1的HCl溶液等體積混合，則混合過程中，電離平衡HCOOH?HCOO^-+H⁺的變化趨勢是

C

（填字母）．
A．向右移動    B．向左移動    C．不移動    D．無法判斷
判斷的依據是

混合后溶液中Qc=Ka

．

Answer 1

分析：（1）反應中C元素的化合價由+2價降低為-2價，CO完全燃燒生成二氧化碳，而CH₄O完全燃燒生成二氧化碳和水，則放出的熱量多；
（2）CO（g）+2H₂（g）?CH₄O（g），利用三段法計算出各個量，然后計算反應速率和化學平衡常數；
由反應可知，隨反應的進行，P在減小，氫氣的濃度在減小，密度不變，反應為放熱反應，△H在變小；
（3）①甲酸為弱酸，稀釋時Ka不變，則

[HCOO-]

[HCOOH]?[OH-]

=

Ka

KW

；
②25℃，將pH=1的HCOOH溶液和pH=1的HC1溶液等體積混合，Qc=Ka．

解答：解：（1）反應中C元素的化合價由+2價降低為-2價，則CO為氧化劑，CO完全燃燒生成二氧化碳，而CH₄O完全燃燒生成二氧化碳和水，則放出的熱量多，即△H₁＞△H₂，故答案為：CO；＞；
（2）CO（g）+2H₂（g）?CH₄O（g），
開始0.5       1         0
轉化0.3       0.6       0.3
平衡0.2       0.4       0.3
則0～10min內的平均速率v（H₂）=

0.6mol/L

10min

=0.06mol/（L．min），
化學平衡常數K=

0.3

0.2×0.42

=9.375（mol/L）^-2，
由反應可知，隨反應的進行，P在減小，氫氣的濃度在減小，密度不變，反應為放熱反應，△H在變小，則只有圖象A符合，
開始在相同容積的密閉容器中充入2molCO和4molH₂，則反應達到平衡后，壓強增大，平衡正向移動，則CO的轉化率增大，
故答案為：0.06mol/（L．min）；9.375（mol/L）^-2；A；增大；
（3）①甲酸為弱酸，稀釋時Ka不變，則

[HCOO-]

[HCOOH]?[OH-]

=

Ka

KW

，則比值不變，故答案為：C；
②25℃，將pH=1的HCOOH溶液和pH=1的HC1溶液等體積混合，氫離子的物質的量為原來的2倍，但溶液的體積為原來的2倍，則Qc=Ka，所以電離平衡HCOOH?HCOO^-+H⁺不移動，故答案為：C；混合后溶液中Qc=Ka．

點評：本題考查知識點較多，為綜合題，涉及氧化還原反應、反應與能量、化學平衡及計算、電離平衡等，注重高考常考考點的考查，題目難度中等．