Question

（ I）氧化還原反應Cu+2AgNO₃=Cu（NO₃）₂+2Ag可設計成一個原電池，寫出兩個電極上的電極反應：負極：

Cu-2e^-=Cu²⁺

，正極：

2Ag⁺+2e^-=2Ag

．
（II）已知NaHCO₃水溶液呈堿性：
（1）用離子方程式表示NaHCO₃溶液呈堿性的原因

HCO₃^-+H₂O?H₂CO₃+OH^-

（2）NaHCO₃溶液中各離子的濃度由大到小的關系是

c（Na⁺）＞c（HCO₃^-）＞c（OH^-）＞c（H⁺）＞c（CO₃^2-）

（III）某溫度下，密閉容器中A、B、C三種氣體的初始濃度和平衡濃度如下表：

物質	A	B	C
初始濃度/mol?L-1	0.020	0.020	0
平衡濃度/mol?L-1	0.016	0.016	0.0080

回答下列問題：
（1）反應達到平衡時，A的轉化率為

20%

．
（2）該反應的化學方程式可表示為（用A、B、C表示物質的化學式）

A（g）+B（g）?2C（g）

，其平衡常數為

0.25

．
（3）該溫度下，若將A和B各0.10mol的氣體混合物充入10L的密閉容器中發生反應，10s末達到平衡，則用A表示的化學反應速率為

0.00020mol/L．s

．

Answer 1

分析：（ I）根據電池反應式知，銅被氧化，銀離子被還原，所以負極上銅失電子發生氧化反應，正極上銀離子得電子發生還原反應；
（II）（1）碳酸氫鈉是強堿弱酸酸式鹽，碳酸氫鈉水解導致溶液中氫氧根離子濃度大于氫離子濃度而使其溶液呈堿性；
（2）鈉離子不水解，碳酸氫根離子水解，碳酸氫鈉溶液呈堿性，溶液中氫氧根離子濃度大于氫離子濃度，但水解是微弱的，根據離子的來源確定氫離子濃度和碳酸根離子濃度的相對大小；
（III）（1）轉化率=

反應濃度

初始濃度

×100%；
（2）同一化學反應、同一時間段內，各物質的反應濃度之比=反應速率之比=計量數之比，K=

C2(C)

C(A)．C(B)

；
（3）先根據化學平衡常數計算平衡時A的濃度，再根據v=

△C

△t

計算A的反應速率．

解答：解：（ I）根據電池反應式知，銅被氧化，銀離子被還原，所以負極上銅失電子發生氧化反應，電極反應式為Cu-2e^-=Cu²⁺，正極上銀離子得電子發生還原反應，電極反應式為2Ag⁺+2e^-=2Ag；
故答案為：Cu-2e^-=Cu²⁺，2Ag⁺+2e^-=2Ag；
（II）（1）碳酸氫鈉是強堿弱酸酸式鹽，碳酸氫鈉水解導致溶液中氫氧根離子濃度大于氫離子濃度而使其溶液呈堿性，水解離子方程式為HCO₃^-+H₂O?H₂CO₃+OH^-；
故答案為：HCO₃^-+H₂O?H₂CO₃+OH^-；
（2）鈉離子不水解，碳酸氫根離子水解，所以c（Na⁺）＞c（HCO₃^-），碳酸氫鈉水解而使溶液呈堿性，所以c（OH^-）＞c（H⁺），但水解是微弱的，溶液中陰離子主要以碳酸氫根離子存在，所以c（HCO₃^-）＞c（OH^-），溶液中碳酸氫根離子電離出氫離子和碳酸根離子、水電離出氫離子，所以c（H⁺）＞c（CO₃^2-），故溶液中各種離子濃度大小順序是c（Na⁺）＞c（HCO₃^-）＞c（OH^-）＞c（H⁺）＞c（CO₃^2-）；
故答案為：c（Na⁺）＞c（HCO₃^-）＞c（OH^-）＞c（H⁺）＞c（CO₃^2-）；
（III）（1）反應達到平衡狀態時，A反應掉的濃度為（0.020-0.016）mol/L，轉化率=

反應濃度

初始濃度

×100%=

(0.020-0.016)mol/L

0.020mol/L

×100%=20%；
故答案為：20%；
（2）同一化學反應、同一時間段內，各物質的反應濃度之比=反應速率之比=計量數之比，A的反應濃度：B的反應濃度：C的反應濃度=（0.020-0.016）mol/L：（0.020-0.016）mol/L：（0.0080-0）mol/L=1：1：2，所以該反應的化學方程式可表示為A（g）+B（g）?2C（g），K=

C2(C)

C(A)．C(B)

=

(0.0080mol/L)2

0.016mol/L×0.016mol/L

=0.25；
故答案為：A（g）+B（g）?2C（g），0.25；
（3）設A平衡時的物質的量是x
      A（g）+B（g）?2C（g），
開始 0.1mol  0.1mol  0
反應（0.1-x）mol（0.1-x）mol  2（0.1-x）mol
平衡 xmol   xmol    2（0.1-x）mol
則A、B、C各物質的平衡濃度分別為0.1xmol/L、0.1xmol/L、0.2（0.1-x）mol/L，
K=

[0.2(0.1-x)mol/L]2

0.1xmol/L×0.1xmol/L

=

1

4

，x=0.08mol，則反應的A的物質的量是（0.1-0.08）mol=0.02mol，
v=

△C

△t

=

(0.1-0.08)mol 10L

10S

=0.00020mol/L．s；
故答案為：0.00020mol/L．s．

點評：本題考查了原電池原理、離子濃度大小的比較、化學平衡的有關計算等知識點，注意化學平衡常數的有關計算中各物質的濃度必須是平衡時的濃度，且化學平衡常數只與溫度有關，與物質的濃度無關，為易錯點．