Question

【題目】按要求回答問題：

(1)以Zn和Cu為電極，稀H2SO4為電解質溶液形成的原電池中：

①H+向___________極移動（填“正”或“負”）。

②電子流動方向由____________極流向____________極（填：“正”、“負”）。

③若有1mole- 流過導線，則理論上負極質量減少____________g。

④若將稀硫酸換成硫酸銅溶液，電極質量增加的是___________（填“鋅極”或“銅極”），原因是_____________（用電極方程式表示）。

(2)一定溫度下，在容積為2 L的密閉容器中進行反應：aN(g)bM(g)+cP(g)，M、N、P的物質的量隨時間變化的曲線如圖所示：

①反應化學方程式中各物質的系數比為a∶b∶c=_________。

②1 min到3 min這段時刻，以M的濃度變化表示的平均反應速率為： _____________。

③下列敘述中能說明上述反應達到平衡狀態的是____________________________。

A.反應中當M與N的物質的量相等時

B.混合氣體的總物質的量不隨時間變化而變化

C.單位時間內每消耗amolN，同時消耗bmolM

D.混合氣體的壓強不隨時間的變化而變化

E.M的物質的量濃度保持不變

Answer 1

【答案】正 負 正 32.5 銅極 Cu2++2e-=Cu 2:1:1 0.25mol/(L·min) CE

【解析】

(1)Zn、Cu、稀硫酸構成原電池，鋅易失電子作負極、Cu作正極，負極反應式為Zn-2e-=Zn2+、正極反應式為2H++2e-=H2↑，電子從負極沿導線流向正極，放電時，電解質溶液中陽離子向正極移動、陰離子向負極移動；

(1)①化學方程式的系數之比等于各物質的物質的量的變化量之比；

②根據v=計算v(M)；

③當反應達到平衡狀態時，正、逆反應速率相等（同種物質），各物質的濃度、含量不再改變，以及由此衍生的一些物理量也不變，以此進行判斷。

(1)①在原電池中，電解質溶液中陽離子向正極移動；

②電子從負極沿導線流向正極；

③負極反應式為Zn-2e-=Zn2+，若有1mole-流過導線，則理論上負極反應消耗0.5molZn，其質量為32.5g；

④若將稀硫酸換成硫酸銅溶液，則會發生金屬鋅置換金屬銅的反應，金屬鋅是負極，電極質量減小，金屬銅在正極Cu電極上析出，電極反應式為：Cu2++2e-=Cu，因此電極質量增加的是銅極；

(2)①參加反應的N的物質的量n(N)=8mol-2mol=6mol，反應生成的M的物質的量n(M)=5mol-2mol=3mol，生成的P的物質的量n(P)=4mol-1mol=3mol，由于物質發生反應時的物質的量的比等于化學方程式中該物質是化學計量數的比，所以該反應的化學方程式中a：b：c=2：1：1；

②由圖可知，t1到t2時刻M的物質的量變化為4mol-3mol=1mol，故v(M)==0.25 mol/(L·min)；

③A.平衡時反應混合物各組分的物質的量不變，但各組分的物質的量不一定相等，A錯誤；

B.混合氣體的總物質的量始終不變，混合氣體總物質的量不變不能說明到達平衡，B錯誤；C.單位時間內消耗amolN，同時消耗bmolM，表示正逆反應速率相等，能說明到達平衡，C正確；

D.反應前后氣體的系數相等，混合氣體的壓強始終不隨時間的變化而變化，因此不能說明到達平衡，D錯誤；

E.M的物質的量濃度保持不變，說明反應達到了平衡狀態，E正確；

故合理選項是CE。