Question

【題目】物質的化學變化乍看起來，好像十分復雜，難以把握，而實際上是有規律可循的。認識化學原理并將化學原理應用于實際正是化學的魅力所在。

I．在恒容密閉容器中通入X并發生反應：2X（g）Y（g），溫度T1、T2下X的物質的量濃度c（x）隨時間t變化的曲線如圖所示

①該反應的化學平衡常數表達式為：_____________

②M點的正反應速率v正_________（填“>”、“=”或“<”）N點的逆反應速率v逆；T2下，在0～t1時間內，v（Y）＝_______________；該反應進行到M點放出的熱量_________（填“>”、“=”或“<”）進行到W點放出的熱量。

③M點時再加入一定量的X，平衡后X的轉化率___________（填“增大”、“減小”或“不變”）

II．0.1mol/LNaHCO3溶液與0.1mol/L NaOH溶液等體積混合，所得溶液中離子濃度由大到小的順序為_________________

III．下圖是某種燃料電池原理示意圖：

（1）該燃料電池工作過程中，其正極反應式為：________________________。

（2）若用此燃料電池作為電源向鐵制品上鍍上一層銅，則鐵制品要連接在燃料電池的__________極（填“a”或“b”）上．若用此燃料電池電解精煉銀，應使粗銀作電解池的____________極，使用AgNO3和HNO3的混合溶液作電解液，若陰極有少量紅棕色氣體生成，則生成該氣體的電極反應式為：__________________。

Answer 1

【答案】I．①K=c（Y）/c2（X）；②>，（a-b）/2t1mol·L—1·min—1，<；③增大。

II．c（Na＋）>c（CO32—）>c（OH－）>c（HCO3—）>c（H＋）。

III．（1）O2+4H＋+4e－2H2O。

（2）a，陽極，NO3—+e－+2H＋NO2↑+2H2O。

【解析】

試題分析：I．①該反應的化學平衡常數表達式為K=c（Y）/c2（X）。

②根據圖像可知，溫度為T1時反應首先達到平衡狀態。溫度高反應速率快，到達平衡的時間少，則溫度是T1＞T2。M點溫度高于N點溫度，且N點反應沒有達到平衡狀態，此時反應向正反應方向進行，即N點的逆反應速率小于N點的正反應速率，因此M點的正反應速率大于N點的逆反應速率； T2下，在0～t1時間內，v（Y）＝1/2v（X）=（a-b）/2t1mol·L—1·min—1；根據圖像可知W點消耗的X的物質的量大于M點消耗X的物質的量，因此根據熱化學方程式可知W點放出的熱量多，該反應進行到M點放出的熱量<進行到W點放出的熱量。

③M點時再加入一定量的X，相當于增大壓強，平衡正向移動，平衡后X的轉化率增大。

II．0.1mol/LNaHCO3溶液與0.1mol/L NaOH溶液等體積混合，二者恰好完全反應生成碳酸鈉，所得溶液中離子濃度由大到小的順序為c（Na＋）>c（CO32—）>c（OH－）>c（HCO3—）>c（H＋）。

III．（1）該燃料電池為酸性氫氧燃料電池，氫氣在負極發生氧化反應，氧氣在正極發生還原反應，正極反應式為：O2+4H＋+4e－2H2O。

（2）該電池a為電池的負極，b為電池的正極，若用此燃料電池作為電源向鐵制品上鍍上一層銅，則鐵制品要連接在燃料電池的負極，即a極；若用此燃料電池電解精煉銀，應使粗銀作電解池的陽極，使用AgNO3和HNO3的混合溶液作電解液，若陰極有少量紅棕色氣體生成，則生成該氣體的電極反應式為：NO3—+e－+2H＋NO2↑+2H2O。