Question

甲醇是重要的化學工業基礎原料和清潔液體燃料。工業上可利用CO或CO₂來生產燃料甲醇。已知甲醇制備的有關化學反應以及在不同溫度下的化學反應平衡常數如下表所示：

（1）反應②是      （填“吸熱”或“放熱”）反應。
（2）某溫度下反應①中H₂的平衡轉化率（a）與體系總壓強(P)的關系，如圖所示。則平衡狀態由A變到B時，平衡常數K_(A)         K_(B)（填“＞”、“＜”或“＝”）。據反應①與②可推導出K₁、K₂與K₃之間的關系，則K₃=      （用K₁、K₂表示）。

（3）在3 L容積可變的密閉容器中發生反應②，已知c(CO)與反應時間t變化曲線Ⅰ如圖所示，若在t₀時刻分別改變一個條件，曲線Ⅰ變為曲線Ⅱ和曲線Ⅲ。

當曲線Ⅰ變為曲線Ⅱ時，改變的條件是               。
當曲線Ⅰ變為曲線Ⅲ時，改變的條件是               。
（4）甲醇燃料電池有著廣泛的用途，同時Al-AgO電池是應用廣泛的魚雷電 池，其原理如圖所示。該電池的負極反應式是        。

（5）一定條件下甲醇與一氧化碳反應可以合成乙酸。通常狀況下，將a mol/L的醋酸與b mol/LBa(OH)₂溶液等體積混合，反應平衡時，2c(Ba^2＋)= c(CH₃COO^－)，用含a和b的代數式表示該混合溶液中醋酸的電離常數為               。

Answer 1

（1）吸熱（2分）
（2）=（2分） K₁·K₂（2分）；
（3）加入催化劑（2分）；將容器的體積(快速)壓縮至2L（2分，僅答加壓的給1分）
（4）Al - 3e^－ + 4OH^－= AlO+ 2H₂O（2分）
（5）（3分）

解析試題分析：（1）升高溫度，化學平衡常數增大，說明平衡右移，正反應為吸熱反應；（2）平衡常數只與溫度有關，溫度不變，故平衡常數相等，方程式①+②=③，方程式相加，平衡常數相乘，所以K₃=K₁·K₂；（3）曲線Ⅰ變為曲線Ⅱ時，縮短了到達平衡的時間，但平衡沒有移動，是加入了催化劑。曲線Ⅰ變為曲線Ⅲ時，一氧化碳的濃度突然變為原來的1.5倍，達到平衡的時間縮短，且平衡沒有發生移動，所以只能是快速增大了壓強將容積壓縮為2L。（4）鋁做負極，發生氧化反應，在堿性條件下生成AlO：Al - 3e^－ + 4OH^－= AlO+ 2H₂O；（5）K= ，因為2c(Ba^2＋)= c(CH₃COO^－)，所以C（H⁺）= C（OH-）=10^-7  ，K== ×10^－7。
考點：考查化學反應原理的綜合應用、平衡常數的計算。