Question

【題目】（1）t℃時，將2molSO2和1molO2通入體積為2L的恒溫恒容密閉容器中，發生如下反應: 2SO2（g）+O2（g）═2SO3（g），此反應放熱。2min時反應達到化學平衡，此時測得容器內的壓強為起始壓強的0.8倍，請填寫下列空白:

①從反應開始到達化學平衡，生成SO3的平均反應速率為_______；平衡時，SO2 轉化率為 _____

②下列敘述能證明該反應已達到化學平衡狀態的是 _________

A．容器內壓強不再發生變化

B．SO2的體積分數不再發生變化

C．容器內氣體原子總數不再發生變化

D．相同時間內消耗2nmolSO2的同時消耗nmolO2

E．相同時間內消耗2nmolSO2 的同時生成nmolO2

F．混合氣體密度不再變化

（2）Li-SOCl2電池可用于心臟起搏器。該電池的電極材料分別為鋰和碳，電解液是LiAlCl4-SOCl2。電池的總反應可表示為：4Li+2SOCl2═4LiCl+S+SO2。請回答下列問題：

①電池的負極材料為______，發生的電極反應為______；

②電池正極發生的電極反應為______；

③SOCl2易揮發，實驗室中常用NaOH溶液吸收SOCl2，有Na2SO3和NaCl生成。如果把少量水滴到SOCl2中，實驗現象是____，反應的化學方程式為______

（3）一種以肼（N2H4）為液體燃料的電池裝置如圖所示。該電池用空氣中的氧氣作氧化劑，KOH作電解質。負極反應式為 ______ ，正極反應式為 ____

Answer 1

【答案】0.3mol/(Lmin) 60% ABE 鋰 Li-e-═Li+ 2SOCl2+4e-=4Cl-+S+SO2 出現白霧，有刺激性氣體生成 SOCl2+H2O=SO2↑+2HCl↑ N2H4＋4OH－-4e－＝N2↑＋4H2O O2+4e-＋2H2O=4OH－

【解析】

（1）①利用“三段式”，根據恒溫恒容條件下，壓強比等于物質的量比計算達到平衡時SO2濃度的變化量。

②根據平衡標志判斷；

（2）①根據電池總反應，4Li+2SOCl2═4LiCl+S+SO2，可知Li失電子發生氧化反應；

②正極反應式可由總反應減去負極反應式得到；

③把少量水滴到SOCl2中，發生水解反應生成二氧化硫和氯化氫；

（3）b極通入空氣，則氧氣發生還原反應，作原電池的正極，N2H4在a極發生氧化反應，生成氮氣和水；

（1）①

2SO2（g）+O2（g）═2SO3（g）

開始 1 0.5 0

轉化 2x x 2x

平衡 1-2x 0.5-x 2x

恒溫恒容條件下，壓強比等于物質的量比，則 ，x=0.3。從反應開始到達化學平衡，生成SO3的平均反應速率為0.3mol/(Lmin)；平衡時，SO2 轉化率為60%；

②A．反應前后氣體物質的量改變，恒溫恒容條件下，壓強是變量，容器內壓強不再發生變化時，一定達到平衡狀態，故選A；

B．根據化學平衡的定義，SO2的體積分數不再發生變化，一定達到平衡狀態，故選B；

C．化學變化中，原子數是恒量，容器內氣體原子總數不再發生變化，不一定平衡，故不選C；

D．相同時間內消耗2nmolSO2的同時消耗nmolO2 ，都是指正反應速率，不一定平衡，故不選D；

E．相同時間內消耗2nmolSO2 的同時生成nmolO2 ，正逆反應速率比等于系數比，一定達到平衡狀態，故選E；

F．反應前后氣體質量不變，恒溫恒容條件下，密度是恒量，混合氣體密度不再變化，不一定平衡，故不選F。

（2）①根據電池總反應，4Li+2SOCl2═4LiCl+S+SO2，可知Li失電子發生氧化反應，Li是負極，負極反應式是Li-e-═Li+；

②總反應減去負極反應式得正極反應式2SOCl2+4e-=4Cl-+S+SO2；

③把少量水滴到SOCl2中，發生水解反應生成二氧化硫和氯化氫，現象是出現白霧，有刺激性氣體生成，反應方程式是SOCl2+H2O=SO2↑+2HCl↑；

（3）b極通入空氣，則氧氣發生還原反應生成氫氧根離子，作原電池的正極，正極反應式為O2+4e-＋2H2O=4OH－，N2H4在a極發生氧化反應，生成氮氣和水；a為負極，負極反應式為N2H4＋4OH－-4e－＝N2↑＋4H2O。