Question

【題目】碳、氮和鋁的單質及其化合物在工農業生產和生活中有重要的作用．

（1）真空碳熱還原氯化法可實現由鋁礦制備金屬鋁，其相關的熱化學方程式如下：

反應的 ___________用含a、b的代數式表示；

（2）用活性炭還原法可以處理氮氧化物某研究小組向某密閉容器中加入一定量的活性炭和NO，發生反應 在時，反應進行到不同時間測得各物質的濃度如下：

內，NO的平均反應速率 ________________，時，該反應的平衡常數 _______________；

后，只改變某一條件，反應重新達到平衡，根據上表中的數據判斷改變的條件可能是 ___________ 填字母編號．

通入一定量的NO b.加入一定量的活性炭

加入合適的催化劑 適當縮小容器的體積

若30min后升高溫度至，達到平衡時，容器中NO、、的濃度之比為3：1：1，則Q____________填“”或“”．

在恒容條件下，能判斷該反應一定達到化學平衡狀態的依據是 ___________填選項編號．

單位時間內生成的同時消耗

反應體系的溫度不再發生改變

混合氣體的密度不再發生改變

反應體系的壓強不再發生改變

（3）鋁電池性能優越， 電池可用作水下動力電源，其原理如圖所示：請寫出該電池正極反應式_____________________________________________；常溫下，用該化學電源和惰性電極電解300ml硫酸銅溶液（過量），消耗27mgAl，則電解后溶液的 ___________不考慮溶液體積的變化。

Answer 1

【答案】 ad bc 2

【解析】（1）根據反應①、②

再根據蓋斯定律可知，①+②即得到反應

，所以該反應的（0.5a+b）。

（2）分析圖表數據，0~10min內，NO的平均反應速率（NO）==0.032，化學平衡三段式列式計算平衡濃度：

起始量（mol/L） 1 0 0

變化量（mol/L） 0.5 0.25 0.25

平衡量（mol/L） 0.5 0.25 0.25

K==0.25mol/L，因此，本題正確答案為：0.032；0.25

②30min后，只改變某一條件，反應重新達到平衡，圖表數據分析可知一氧化氮、氮氣、二氧化碳濃度都增大，a.通入一定量的NO，反應正向進行，達到平衡后一氧化氮、氮氣、二氧化碳濃度都增大，故a符合；b. 加入一定量的活性炭是固體，對平衡無影響，故b不符合；加入合適的催化劑，只能改變化學反應速率，不能改變平衡；濃度不變，故c不符合；適當縮小容器的體積，反應前后是氣體體積不變的反應，平衡不動，但各物質濃度增大，故d符合；因此，本題正確答案為ad；

③30min后，達到平衡時容器中NO、N2、CO2的濃度之比為2：1：1，升高溫度至，達到平衡時，容器中NO、、的濃度之比為3：1：1，說明升溫后平衡逆向移動，逆反應為吸熱反應，則正反應為放熱反應，故Q< 。

在恒容條件下，體積不變。無論反應是否達到平衡，單位時間內生成的同時消耗 ，故a錯誤；該反應為放熱反應，所以反應體系的溫度隨著反應的進行而改變，當平衡時，反應體系的溫度不變，故b正確；c. 反應中有固體參加，反應前后固體質量不相等，所以當反應達到平衡時，混合氣體的密度不再變化，故c正確；d.無論反應是否達到平衡狀態，壓強始終不變，故d錯誤；故選bc。

（3）原電池工作時Al被氧化，應為電池的負極，Ag2O被還原，應為電池的正極，正極上氧化銀得電子和水反應生成銀和氫氧根離子，正極反應為：Ag2O+2e-+H2 O=2Ag+2OH-；

根據反應中得失電子數相等計算，消耗27mgAl失去電子0.003mol，則需要氫氧根離子的物質的量=0.003mol，溶液中增加氫離子的物質的量為0.003mol，則溶液中氫離子濃度=

=0.01mol/L，pH=-lg0.01=2。故答案為：Ag2O+2e-+H2 O=2Ag+2OH-；2