Question

（1）已知工業(yè)上生產(chǎn)H₂的過程中有如下反應：CO（g）+H₂O（g）?CO₂（g）+H₂（g）
在一定條件下的密閉容器中，該反應達到化學平衡狀態(tài)．請回答：
①若增大H₂O（g）的濃度，則CO的轉(zhuǎn)化率

 

（填“增大”或“減小”）．
②若升高溫度能使化學平衡向正反應方向移動，則正反應是

 

（填“放熱”或“吸熱”）反應．
③在某溫度時，該反應10min達到平衡，且有如下數(shù)據(jù)：

濃度        物質(zhì)	CO	H2O	CO2	H2
起始濃度/（mol?L-1）	2.0	x	0	0
平衡濃度/（mol?L-1）	0.4	6.4	1.6	1.6

則上表中x=

 

，該溫度下平衡常數(shù)K的數(shù)值是

 

．
（2）某化學實驗小組的同學模仿工業(yè)上用離子交換膜法制燒堿的方法，設計出下圖裝置，通過電解硫酸鉀溶液來制取氫氣、氧氣、硫酸和氫氧化鉀．

①該電解槽的陽極反應式為

 

．
②制得的氫氧化鉀溶液從出口（填寫“A”、“B”、“C”、“D”）

 

導出．
③通電開始后，陰極附近溶液pH會增大，請簡述原因

 

．

Answer 1

考點：化學平衡的影響因素,化學平衡常數(shù)的含義,電解原理

專題：基本概念與基本理論

分析：（1）①增大反應物濃度，平衡向正反應方向移動；
②升高溫度，平衡向吸熱反應方向移動；
③根據(jù)二氧化碳的平衡濃度計算參加反應的水的濃度，參加反應的濃度加上平衡濃度等于水的初始濃度，根據(jù)K=

c(CO2)．c(H2)

c(CO)．c(H2O)

計算平衡常數(shù)；
（2）①陽極上氫氧根離子放電生成氧氣；
②陰極上氫離子放電，同時陰極附近生成氫氧根離子，從而得到KOH；
③陰極上氫離子放電，導致溶液中氫氧根離子濃度增大．

解答： 解：（1）①增大反應物水蒸氣的濃度，平衡向正反應方向移動，則CO的轉(zhuǎn)化率增大，故答案為：增大；   
②升高溫度平衡向吸熱反應方向移動，若升高溫度能使化學平衡向正反應方向移動，說明正反應是吸熱反應，故答案為：吸熱；   
③根據(jù)方程式中二氧化碳和水蒸氣的關(guān)系知，參加反應的水的物質(zhì)的量等于生成二氧化碳的物質(zhì)的量，所以參加反應的c（H₂O）=c（CO₂）=1.6mol/L，則水蒸氣的初始濃度=（6.4+1.6）mol/L=8.0mol/L，
K=

c(CO2)．c(H2)

c(CO)．c(H2O)

=

1.6×1.6

0.4×6.4

=1，故答案為：8.0；1；
（2）①陽極上氫氧根離子放電生成氧氣，電極反應式為：4OH^--4e^-=O₂↑+2H₂O，故答案為：4OH^--4e^-=O₂↑+2H₂O；
 ②陰極上氫離子放電生成氫氣，水電離生成氫離子和氫氧根離子，導致陰極附近氫氧根離子濃度增大，鉀離子通過質(zhì)子交換膜移向陰極，氫氧化鉀存在于溶液中，密度大于氣體，所以KOH溶液充D口排出，故答案為：D；
 ③陰極上氫離子放電，促進水電離，導致溶液中氫氧根離子濃度增大，溶液的堿性增強，pH變大，故答案為：陰極H⁺放電，促進水的電離，OH^-濃度增大．

點評：本題考查了化學平衡和電解原理，涉及溫度和濃度對平衡的影響、化學平衡常數(shù)的計算、電解原理等知識點，根據(jù)溫度和和反應熱的關(guān)系、濃度與反應移動方向的關(guān)系、電解池中各個電極上發(fā)生的電極反應來分析解答，化學平衡移動方向的判斷及電解原理是高考熱點，要熟練掌握，靈活運用基礎知識解答，題目難度不大．