【正文】 達到平衡所需時間/min165024529001233900abcdt①實驗1中，以v(H2)表示的平均反應(yīng)速率為___；②該反應(yīng)的正反應(yīng)為___ (填“吸”或“放”)熱反應(yīng)；③若要實驗3達到與實驗2相同的平衡狀態(tài)(即各物質(zhì)的體積分數(shù)分別相等)，則a、b應(yīng)滿足的關(guān)系是___（用含a、b的數(shù)學式表示)。【答案】+l0OH =CO32 +7H2O L1min1 放 a∶b=1∶2(或b=2a) 【解析】【分析】(1)利用蓋斯定律，將(①+②)，即得反應(yīng)CH4(g)+2O2(g)==CO2(g)+2H2O(1)的△H。(2)將兩個石墨電極插入KOH溶液中，向兩極分別通入CH4和O2，構(gòu)成甲烷燃料電池。其負極為CH4失電子的產(chǎn)物與OH反應(yīng)最終生成CO32和水。(3)①由反應(yīng)式可以看出，生成H2的物質(zhì)的量與CO2相同，根據(jù)速率計算公式可以計算出v(H2)；②通過表中兩組數(shù)據(jù)求出不同溫度下轉(zhuǎn)化率，比較改變溫度時轉(zhuǎn)化率的變化判斷化學平衡移動的方向，判斷反應(yīng)的熱效應(yīng)；③根據(jù)等效平衡原理解答?！驹斀狻?1)①2CH4(g)+3O2(g)=2CO(g)+4H2O(1) △H1=；②2CO(g)+O2(g)=2CO2(g) △H2=566kJ/mol；利用蓋斯定律，將(①+②)，即得反應(yīng)CH4(g)+2O2(g)==CO2(g)+2H2O(1)的△H=；故答案為：；(2)負極為CH4失電子的產(chǎn)物與OH反應(yīng)最終生成CO32和水，電極反應(yīng)式為CH48e +l0OH=CO32+7H2O；故答案為：CH48e +l0OH =CO32+7H2O；(3)①由反應(yīng)式可以看出，生成H2的物質(zhì)的量與CO2相同，則實驗1中，v(H2)== L1min1；故答案為：L1min1；②實驗1中CO的轉(zhuǎn)化率為：100%=40%，實驗2中CO的轉(zhuǎn)化率為：100%=20%，溫度升高，反應(yīng)物轉(zhuǎn)化率降低，平衡向逆向移動，逆向為吸熱反應(yīng)，所以正向為放熱反應(yīng)；故答案為：放；③若要實驗3達到與實驗2相同的平衡狀態(tài)(即各物質(zhì)的體積分數(shù)分別相等)，因為反應(yīng)3達平衡的時間短，反應(yīng)速率快，反應(yīng)3相當于反應(yīng)2加壓，但平衡不移動，所以a、b的比值不變，即a、b應(yīng)滿足的關(guān)系為a∶b=1∶2(或b=2a)；故答案為：a∶b=1∶2(或b=2a)。【點睛】對于反應(yīng)前后氣體分子數(shù)相等的可逆反應(yīng)，同等程度改變反應(yīng)物或生成物濃度，平衡不發(fā)生移動，各物質(zhì)的百分含量不變，但若各物質(zhì)的改變倍數(shù)不等，則平衡會發(fā)生移動。15．: 2KMnO4＋10FeSO4＋8H2SO4=2MnSO4＋5Fe2(SO4)3＋K2SO4＋8H2O。設(shè)計如下原電池，其中甲、乙兩燒杯中各物質(zhì)的物質(zhì)的量濃度均為1 molL－1，溶液的體積均為200 mL，鹽橋中裝有飽和K2SO4溶液。回答下列問題：(1)此原電池的正極是石墨________(填“a”或“b”)，發(fā)生________反應(yīng)。(2)電池工作時，鹽橋中的SO42－移向________(填“甲”或“乙”)燒杯。(3)兩燒杯中的電極反應(yīng)式分別為甲_____________________；乙____________________。(4)若不考慮溶液的體積變化， molL－1，則反應(yīng)中轉(zhuǎn)移的電子為________mol。Ⅱ.次磷酸鈷(II)[Co(H2PO2)2]廣泛用于化學鍍鈷，以金屬鈷和次磷酸鈉為原料，采用四室電滲析槽電解法制備，原理如圖。(5)A、B、C均為離子交換膜，其中為陽離子交換膜的是____________。(6)陽極的電極反應(yīng)式為________________。(7)電解一段時間后，陰極室溶液的pH______(填“增大”“減小”或“不變”)。(8)用Co(H2PO2)2溶液化學鍍鈷是在強堿性條件下通過發(fā)生自身氧化還原反應(yīng)，反應(yīng)的同時會生成HPO32－，其離子方程式為__________?！敬鸢浮縜 還原 乙 MnO4－＋5e－＋8H＋=Mn2＋＋4H2O 5Fe2＋－5e－=5Fe3＋ A C Co－2e－=Co2+ 增大 Co2++ H2 PO2－+3OH－ =Co+ HPO32－+ 2H2O 【解析】【分析】I. (1)根據(jù)題目提供的總反應(yīng)方程式可知，KMnO4作氧化劑，發(fā)生還原反應(yīng)；(2)電池工作時，SO42向負極移動；(3)甲燒杯中的電極反應(yīng)式為MnO4＋5e－＋8H＋=Mn2＋＋4H2O；乙燒杯中的電極反應(yīng)式為5Fe2＋－5e－=5Fe3＋；(4)溶液中的MnSO4濃度由1 molL－ mol L－1，由于溶液的體積未變， molL－1 L＝ mol，根據(jù)得失電子守恒計算；Ⅱ.(5)以金屬鈷和次磷酸鈉為原料，采用四室3個離子透過膜電滲析槽電解法制備次磷酸鈷[Co(H2PO2)2]，由圖可知，負極上Co失去電子生成Co2+，通過膜A進入產(chǎn)品室，Na+通過膜C進入陰極室；(6)Co為陽極，失去電子發(fā)生氧化反應(yīng)，電極反應(yīng)式為Co2e=Co2+； (7)陰極室NaOH溶液中H2O(或H+)得到電子生成H2，電極反應(yīng)式為2H2O+2e=2OH+H2↑(或2H++2e=H2↑，促進水的電離生成NaOH)；(8)強堿性條件下，Co(H2PO2)2自身發(fā)生氧化還原反應(yīng)生成Co和HPO32，據(jù)此寫反應(yīng)d離子方程式?！驹斀狻縄. (1)根據(jù)題目提供的總反應(yīng)方程式可知，KMnO4作氧化劑，發(fā)生還原反應(yīng)，故石墨a是正極，故答案為：a；還原；(2)電池工作時，SO42向負極移動，即向乙燒杯移動，故答案為：乙；(3)甲燒杯中的電極反應(yīng)式為MnO4＋5e－＋8H＋=Mn2＋＋4H2O；乙燒杯中的電極反應(yīng)式為5Fe2＋－5e－=5Fe3＋，故答案為：MnO4－＋5e－＋8H＋=Mn2＋＋4H2O；5Fe2＋－5e－=5Fe3＋；(4)溶液中的MnSO4濃度由1 molL－ mol L－1，由于溶液的體積未變， molL－1 L＝ mol， mol5＝ mol，故答案為：；Ⅱ.(5)以金屬鈷和次磷酸鈉為原料，采用四室3個離子透過膜電滲析槽電解法制備次磷酸鈷[Co(H2PO2)2]，由圖可知，負極上Co失去電子生成Co2+，通過膜A進入產(chǎn)品室，Na+通過膜C進入陰極室，故答案為：AC；(6)Co為陽極，失去電子發(fā)生氧化反應(yīng)，電極反應(yīng)式為Co2e=Co2+，故答案為：Co2e=Co2+； (7)陰極室NaOH溶液中H2O(或H+)得到電子生成H2，電極反應(yīng)式為2H2O+2e=2OH+H2↑(或2H++2e=H2↑，促進水的電離生成NaOH)，使溶液中c(OH)增大，pH增大，故答案為：增大；(8)強堿性條件下，Co(H2PO2)2自身發(fā)生氧化還原反應(yīng)生成Co和HPO32，反應(yīng)d離子方程式為Co2++ H2 PO2－+3OH－ =Co+ HPO32－+ 2H2O，故答案為：Co2++ H2 PO2－+3OH－ =Co+ HPO32－+ 2H2O。