Question

运用化学反应原理分析解答以下问题

（1）已知： ①CO(g)+2H₂(g)CH₃OH(g) △Hl= －91kJ·mol^－l

②2CH₃OH(g)CH₃OCH₃(g)+H₂O(g) △H2= －24 kJ·mol^－l

③CO(g) +H₂O(g)CO₂(g)+H₂(g) △H3= －41 kJ·mol^－l

且三个反应的平衡常数依次为K₁、K₂、K₃

则反应 3CO(g) +3H₂(g)CH₃OCH₃(g) +CO₂(g) △H=          ，化学平衡常数K=        (用含K₁、K₂、K₃的代数式表示)。

（2）一定条件下，若将体积比为1:2的CO和H₂气体通入体积一定的密闭容器中发生反应3CO(g) +3H₂(g)    CH₃OCH₃(g) +CO₂(g)，下列能说明反应达到平衡状态是           。

a．体系压强保持不变                  b．混合气体密度保持不变

c．CO和H₂的物质的量保持不变         d．CO的消耗速度等于CO₂的生成速率

（3）科学家发明了使NH₃直接用于燃料电池的方法，其装置用铂黑作电极、加入电解质溶液中，一个电极通入空气，另一电极通入NH₃。其电池反应式为：4NH₃+3O₂ = 2N₂+6H₂O，电解质溶液应显        (填“酸性”、“中性”、“碱性”)，写出正极的电极反应方程式                  。

Answer

（1）-247KJ.mol-1；K12K2K3；（2）a ，c；（3）碱；O2+2H2O+4e-=4OH-

【解析】

试题分析：（1）利用盖斯定律，反应①×2+反应②+反应③，得到目的反应，

△H=-91kJ•mol-1+(-24kJ•mol-1)+(-41kJ•mol-1)=-247kJ•mol-1，故答案为：-247kJ•mol-1；

（2）a、反应前后气体体积不同，当压强一定时，达到化学平衡状态，故a正确；b、ρ＝，体系体积一定，反应前后气体质量相同，密度始终不变，不能判断是否平衡，故b错误；c、CO和H2的物质的量保持不变，则其他各物质浓度亦保持不变，达到化学平衡状态，故c正确；d、CO的消耗速率等于CO2的生成速率，均为正反应方向，不能判断是否平衡，故d错误；故选ac；

（3）因NH3能与水反应，所以溶液呈碱性，因正极得到电子化合价升高，所以电极反应为：O2+2H2O+4e-=4OH-，故答案为：碱性；O2+2H2O+4e-=4OH-

考点：考查了化学平衡常数的含义、常见化学电源的种类及其工作原理、化学平衡状态的判断的相关知识。