Question

【題目】I.某反應在體積為4 L的恒容密閉容器中進行， 在0-3分鐘內各物質的量的變化情況如圖所示（A，B，C均為氣體，且A氣體有顏色）。

(1)該反應的化學方程式為____________________

(2)反應開始至2分鐘時，B的平均反應速率為__________，A的轉化率為________________________

(3)能說明該反應已達到平衡狀態的是______________

a.容器內氣體的顏色保持不變

b.容器內混合氣體的密度保持不變

c.v逆（B）= 2v正（C）

d.容器內混合氣體的平均相對分子質量不再改變

II.如圖是氫氧燃料電池構造示意圖。

該電池工作時，電子的流向______→_____（填“a”“b”），每生成1 mol H2O則理論上電路中通過的電子數為__________

Answer 1

【答案】2A+B2C 0.125mol/（Lmin） 40% ad a b 2NA

【解析】

I.（1）從物質的物質的量的變化趨勢判斷反應物和生成物，根據物質的物質的量變化值之比等于化學計量數之比書寫化學方程式；

（2）化學反應速率是單位時間內濃度的變化，據此可求得反應速率；

（3）可逆反應達到平衡狀態時，正逆反應速率相等，各組分濃度不再變化，若存在有色物質，則有色物質的顏色也不再變化，據此對各選項進行判斷；

II. 氫氧燃料電池中，通入氫氣的一極為電源的負極，發生氧化反應，電極反應式為H2-2e-=2H+，通入氧氣的一極為原電池的正極，電極反應式為O2+4H++4e-=2H2O，該電池總反應是2H2+O2=2H2O，原電池工作時，電子由負極經外電路流向正極，據此分析。

I. （1）由圖象可以看出，A、B的物質的量逐漸減小，則A、B為反應物，C的物質的量逐漸增多，所以C為生成物，當反應到達2min時，△n（A）=2mol，△n（B）=1mol，△n（C）=2mol，化學反應中，各物質的物質的量的變化值之比與化學計量數呈正比，則△n（A）：△n（B）：△n（C）=2：1：2，所以反應的化學方程式為：2A+B2C；

（2）由圖象可以看出，反應開始至2min時，△n（B）=1mol，B的平均反應速率為：

=0.125mol/（Lmin）；A的轉化率為=40%；

（3）a．只有A為有色物質，當容器內氣體的顏色保持不變，說明各組分的濃度不再變化，該反應已經達到平衡狀態，選項a正確；

b．容器的體積不變，氣體的總質量不變，氣體的密度始終保持不變，無法判斷是否達到平衡狀態，選項b錯誤；

c．v逆（B）= 2v正（C）時正反應速率和逆反應速率不相等，反應沒有達到平衡狀態，選項c錯誤；

d．反應為氣體體積縮小的反應，容器內混合氣體的平均相對分子質量不再改變說明反應已達到平衡狀態，選項d正確；

答案選ad；

II.氫氧燃料電池中，通入氫氣的一極為電源的負極，發生氧化反應，電極反應式為H2-2e-=2H+，通入氧氣的一極為原電池的正極，電極反應式為O2+4H++4e-=2H2O，該電池總反應是2H2+O2=2H2O，原電池工作時，電子由負極經外電路流向正極，即由a通過燈泡流向b；根據反應2H2+O2=2H2O可知，每生成1 mol H2O則理論上電路中通過的電子數為2NA。