Question

【題目】Ⅰ.化學電源在生產生活中有著廣泛的應用，電動汽車上用的鉛蓄電池是以一組充滿海綿狀態銅的鉛板和另一組結構相似的充滿二氧化鉛的鉛板組成，用H2SO4作電解液。放電時總反應為：Pb + PbO2 + 2H2SO4 = 2PbSO4 + 2H2O

（1）寫出放電時負極的電極反應式：______________________________；

（2）鉛蓄電池放電時，溶液的pH將_________（填“增大”、“減小”或“不變”）。當外電路上有0.5mol電子通過時，溶液中消耗H2SO4的物質的量為___________。

（3）放電完后，對該電池進行充電，在連接電源的負極一端生成________。(填“Pb”或“PbO2”)

Ⅱ.光氣（COCl2）是一種重要化工原料，常用于聚酯類材料的生產，工業上通過Cl2（g）+CO（g）COCl2（g） △H < 0制備。下圖為實驗研究過程中容器內各物質的濃度隨時間變化的曲線。回答下列問題：

（4）0～6min內，反應的平均速率v（Cl2）=________________；

（5）該反應第一次達平衡時的平衡常數為_________________，10min改變的條件是________________。

Answer 1

【答案】Pb -2e- + SO42- = PbSO4 增大 0.5mol Pb 0.15 mol·L-1·min-1 30 L·mol -1 升高溫度

【解析】

Ⅰ.(1)鉛蓄電池中，負極是鉛，負極上鉛失電子發生氧化反應，正極上二氧化鉛得電子發生還原反應；
（2）根據放電時總反應Pb+PbO2+2H2SO4═2PbSO4+2H2O進行計算回答；
（3）鉛蓄電池充電時，電池正極和電源正極相連，電池負極和電源的負極相連，充電時的反應和放電時的反應互為逆過程；
Ⅱ.（4）①由圖可知，△c（Cl2）=1.2mol/L-0.3mol/L=0.9 mol/L，結合v=△c/△t計算；

（5）平衡常數等于生成物平衡濃度冪次方乘積除以反應物平衡濃度冪次方乘積，由圖可知，第10 min時平衡逆向移動，據影響平衡移動的因素分析，升溫平衡向逆反應方向移動，平衡常數減小；

Ⅰ.(1)①鉛蓄電池中，負極是鉛，負極上鉛失電子發生氧化反應：Pb2e+SO42=PbSO4；故答案為：Pb2e+SO42=PbSO4；

（2）放電時總反應為：Pb+PbO2+2H2SO4═2PbSO4+2H2O，反應轉移2mol電子，硫酸被消耗，所以溶液的酸性減弱，pH將增大，當外電路上有0.5mol電子通過時，溶液中消耗H2SO4的物質的量為0.5mol；故答案為：增大；0.5mol；

（3）放電完后，對該電池進行充電，在連接電源的負極一端是陰極，發生反應：PbSO4+2e=Pb+SO42，在連接電源的負極一端生成Pb，故答案為：Pb；

Ⅱ.（4）由圖可知，6min時Cl2的平衡濃度為0.3mol/L，濃度變化為1.2mol/L0.3mol/L=0.9mol/L，則v(Cl2)=0.9mol·L -1/6min=0.15molL1min1，故答案為：0.15 molL1min1；

（5）Cl2(g)+CO(g)COCl2(g)第一次達到平衡狀態，c(CO)=0.1mol/L，c(Cl2)=0.3mol/L，c(COCl2)=0.9mol/L，反應第一次達平衡時的平衡常數K=0.9/(0.1×0.3)=30L·mol -1，影響平衡移動的因素有溫度、濃度和壓強，該反應是放熱反應，由圖可知，第10 min時平衡逆向移動，只能是升溫，故答案為，30L·mol -1；升高溫度；