Question

【題目】（1）已知甲烷的熱值為56kJ/g ,寫出甲烷完全燃燒生成穩定的物質的熱化學方程式：______________________________

（2）一定溫度下，將3 molA氣體和1mol B氣體通入一容積固定為2L的密閉容器中，發生如下反應：3A(g)＋B(g) xC(g)，反應1min時測得剩余1.8molA，C的濃度為0.4mol/L，則1min內，B的平均反應速率為______________________；x為____________。

（3）下列說法中可以充分說明反應: P（g）+2Q（g）2R（g）+S（s），在恒溫恒容下已達平衡狀態的是 （__________）

A．P和R的生成速率相等

B．反應容器內總的物質的量保持不變

C．反應容器中的壓強不隨時間的變化而變化

D．反應容器內P、Q、R、S四者共存

E. 反應器中摩爾質量保持不變

（4）如圖為某種甲烷燃料電池示意圖，工作時電子流向如圖所示。

電極B的名稱___________,發生_________反應。寫出電極A的電極反應式：__________，電極A附近pH如何變化？_____________________________。

Answer 1

【答案】CH4(g)+2O2(g)=CO2(g)+2H2O (l) ΔH= -896kJ·mol–1 0.2mol/(L·min) 2 BCE 正極 還原 CH4-8e-+10OH-=CO32-+7H2O 減小

【解析】

（1）已知甲烷的熱值為56kJ/g ,1molCH4的質量為16g, 完全燃燒生成CO2和液態H2O，放出的熱量為：Q=16g×56kJ/g=896KJ,所以甲烷完全燃燒生成穩定的物質的熱化學方程式：CH4(g)+2O2(g)=CO2(g)+2H2O (l) ΔH= -896kJ·mol–1；所以本題答案：CH4(g)+2O2(g)=CO2(g)+2H2O (l) ΔH= -896kJ·mol–1；

（2）利用三段式法計算 3A（g）+B（g）═xC（g）
起始（mol/L）： 1.5 0.5 0
轉化（mol/L）： 0.6 0.2 0.2x
1min后（mol/L） 0.9 0.3 0.2x

1min內，B的平均反應速率為v=c/t=0.2 molL-1 /1min=0.2mol/(Lmin)

1min后C的濃度為0.4mol/L,所以 0.2x=0.4,x=2；所以本題答案：0.2mol/(Lmin)；2；

（3）A.P為反應物，R為產物，P和R的生成速率相等，說明正逆反應速率不相等，反應未達到平衡狀態，故A不符合題意；

B.此反應是氣體體積減小的反應，故氣體總物質的量不變，說明濃度不再改變，該反應達到平衡狀態，故B符合題意。

C.此反應是氣體體積減小的反應，故壓強不隨反應程度發生變化，說明濃度不再改變，該反應達到平衡狀態，故C符合題意；

D.該反應為可逆反應，反應過程中，P、Q、R、S四者一直共存，無法判斷是否達到平衡狀態，故D不符合題意；

E. 此反應是氣體體積減小的反應，根據M=m/n可知，反應器中摩爾質量保持不變，說明濃度不再改變，該反應達到平衡狀態；故E符合題意；

綜上所述，本題正確答案為BCE。

（4）根據圖中電子流向可知：電極A為負極，發生氧化反應，甲烷燃料電池中的燃料做負極，電極反應式為：CH4-8e-+10OH-=CO32-+7H2O，電極反應消耗了OH-,所以該電極pH減�。浑姌OB為正極，發生還原反應；

所以本題答案：正極 ；還原； CH4-8e-+10OH-=CO32-+7H2O； 減小。