Question

（1）如圖所示，A是由導熱材料制成的密閉容器，B是一耐化學腐蝕且易于傳熱的透明氣囊。關閉K₂，將各1 mol NO₂通過K₁、K₃分別充入A、B中，反應起始時A、B的體積相同均為a L。

①B中可通過________________判斷可逆反應2NO₂N₂O₄已經達到平衡。
②若平衡后在A容器中再充入0.5mol N₂O₄，則重新到達平衡后，平衡混合氣中NO₂的體積分數_______________（填 “變大”“變小”或“不變”）。
③若容器A中到達平衡所需時間t s，達到平衡后容器內壓強為起始壓強的0.8倍，則平均化學反應速率v(NO₂)等于____________________。
④若打開K₂，平衡后B容器的體積縮至0.4a L，則打開K₂之前，氣球B體積為______L。
（2）用電解的方法將硫化鈉溶液氧化為多硫化物的研究具有重要的實際意義，將硫化物轉變為多硫化物是電解法處理硫化氫廢氣的一個重要內容。

如圖，是電解產生多硫化物的實驗裝置：
①已知陽極的反應為：(x+1)S^2－=S_xS^2－+2xe^－，
則陰極的電極反應式是：                  。
當反應轉移xmol電子時，產生的氣體體積為        （標準狀況下）。
②將Na₂S·9H₂O溶于水中配制硫化物溶液時，通常是在
氮氣氣氛下溶解。其原因是（用離子反應方程式表示）：             。

Answer 1

（14分，每空2分）
（1））①氣囊不再變小或顏色不再變化
②變小
③0.4/at(mol.L^-1.s^-1)
④0.7a
（2）①2H⁺ + 2e^－=H₂↑　    11.2x L
②2S^2－＋O₂＋2H₂O=2S↓＋4OH^－

試題分析：（1）①氣囊不再變小或顏色不再變化時，表示各物質的濃度不變，即反應已達到平衡。
②若平衡后在A容器中再充入0.5mol N₂O₄，容器內壓強增大，增大壓強平衡向氣體物質的量減小的方向移動，所以平衡混合氣中NO₂的體積分數減小。
③運用三段式進行計算：設轉化的NO₂的物質的量為x，2NO₂ N₂O₄
初始物質的量（mol）  1         0
轉化物質的量（mol）  x         x/2
平衡物質的量（mol） 1-x        x/2
達到平衡后容器內壓強為起始壓強的0.8倍，則（1-x+x/2）：1="0.8" 得x=0..4mol，則V(NO₂)=0.4mol÷aL÷ts=0.4/at(mol.L^-1.s^-1)。
④打開K₂，則相當于是在等溫等壓時的平衡，因此平衡是等效的，由于此時反應物的物質的量是B中的二倍，所以打開K₂之前，氣球B體積為（aL+0.4aL）÷2=0.7aL。
（2）①NaOH溶液中H₂O電離出的H⁺在陰極上放電：2H⁺ + 2e^－=H₂↑；根據化合價的變化可知，H₂與電子的對應關系為：H₂ ～ 2e?，V(H₂)=xmol×1/2×22.4L/mol=11.2x L。
②在氮氣氣氛下溶解可防止S²?被O₂氧化，即防止2S^2－＋O₂＋2H₂O=2S↓＋4OH^－ 發生。