Question

【題目】一定溫度下，向1L密閉容器中加入1 mol HI(g)，發生反應2HI(g) H2(g)+I2(g)，H2物質的量隨時間的變化如圖所示。

（1）0~2 min內的平均反應速率v(HI)=______________________。 該溫度下，H2(g)+I2(g) 2HI(g)的平衡常數K=________。

（2）相同溫度下，若開始加入HI(g)的物質的量是原來的2倍，則_________原來的2倍。

a．平衡常數 b．HI的平衡濃度

c．達到平衡的時間 d．平衡時H2的體積分數

（3）實驗室用Zn和稀硫酸制取H2，反應時溶液中水的電離平衡________移動（填“向左”、“向右”或“不”）；若加入少量下列試劑中的_______，產生H2的速率將增大。

a．NaNO3 b．CuSO4 c．Na2SO4 d．NaHSO3

（4）某固體酸燃料電池以CsHSO4固體為電解質傳遞H+，其基本結構如圖，電池總反應可表示為2H2+O2===2H2O，下列有關說法正確的是___________

A．電子通過外電路從b極流向a極

B．b極上的電極反應式為：O2+2H2O+4e－=4OH－

C．每轉移0.1mol電子，消耗1.12L的H2

D．H+由a極通過固體酸電解質傳遞到b極

Answer 1

【答案】0.1 mol·L－1·min－1 64 b 向右 b D

【解析】

2HI(g) H2(g)+I2(g)

起始（mol）1 0 0

轉化（mol）0.2 0.1 0.1

平衡（mol）0.8 0.1 0.1

0～2min內的平均反應速率v(HI)==0.1 mol·L－1·min－1，

平衡常數K/== 1/64，

則反應H2(g)+I2(g) 2HI(g)的平衡常數K=1/K/=64。

因此，本題正確答案是：64；

（2）若開始加入HI（g）的物質的量是原來的2倍，相當于先將HI加入到2L的容器，再將體積壓縮至1L，因為該反應為等體積反應，加壓平衡不移動，所以HI的濃度為原來的2倍，H2的體積分數不變；溫度不變，平衡常數不變；加入HI的物質的量增大，反應物濃度增大，反應速率加快，達到平衡的時間縮短。故選b，

因此，本題正確答案是：b；

（3）水電離生成氫離子和氫氧根離子，所以酸能抑制水電離，鋅和硫酸反應生成硫酸鋅和氫氣，氫離子濃度逐漸減小，水的電離程度逐漸增大，所以水的電離平衡向右移動；
a．向溶液中加入NaNO3，導致溶液中含有硝酸，硝酸和鋅反應不產生氫氣，故a錯誤；
b．CuSO4和鋅發生置換反應生成銅，銅、鋅和稀硫酸構成原電池，所以能加快反應速率，故b正確；
c．Na2SO4不影響反應速率，故c錯誤；
d．NaHSO3和硫酸反應生成二氧化硫，氫離子濃度減小，所以生成氫氣的速率減小，故d錯誤。

因此，本題正確答案是：向右；b；

（4）A. 電子通過外電路從負極流向正極，即從a極流向b極，故A錯誤；
B. 電解質傳遞H+，則b極上的電極反應式為O2+4e－+4H+=2H2O ，故B錯誤；
C.每轉移0.1mol電子，消耗0.05mol的H2，標準狀況下的H21.12L，而狀態未知，不能計算體積，故C錯誤；
D. 原電池中，陽離子向正極移動，所以H+由a極通過固體酸電解質傳遞到b極，所以D選項是正確的。

因此，本題正確答案是：D。