Question

【題目】(1)已知在2L的固定容積的密閉容器中進行下列可逆反應，各物質的有關數據如下：

3A (g) + B (g)2C(g)

起始物質的量濃度（mol/L）：1.5 1 0

2s末物質的量濃度（mol/L）：0.9 0.8 0.4

則：①0到2s用物質C來表示的反應速率為_________________；

②從反應開始到2s末，B的轉化率為________________；

③下列事實不能夠說明上述反應在該條件下已經達到化學平衡狀態的是_______。

A．氣體的平均相對分子質量保持不變

B．容器內氣體的密度不變

C．容器內氣體的總壓強保持不變

D．vA︰vB︰vC=3︰2︰2

E．容器內氣體C的物質的量分數保持不變

(2)①鋅電池有望代替鉛蓄電池，它的構成材料是鋅、空氣、某種電解質溶液，發生的總反應式是：2Zn+O2=2ZnO。則該電池的負極材料是_________；當導線中有0.4 mol電子通過時，理論上消耗的O2在標準狀況下的體積是_______ L。

②瑞典ASES公司設計的曾用于驅動潛艇的液氨-液氧燃料電池示意圖如右，該燃料電池工作時，外電路中電流方向是從電極_____到電極_____；電池的總反應為______________________。

Answer 1

【答案】0.2 mol/（L·s） 20％ BD 鋅 2.24 2 1 4NH3+3O2=2N2+6H2O

【解析】

(1)①v(C)== 0.2 mol/(L·s)，故答案為：0.2 mol/(L·s)；

②反應開始到2s，c(B)=1mol/L-0.8mol/L=0.2mol/L，所以，B的轉化率==20%，故答案為：20%；

③3A (g) + B (g)2C(g)：

A．氣體總質量m不變，氣體的平均相對分子質量保持不變，則M不變，由n=可知，氣體的總物質的量n不變，說明已平衡，A錯誤；

B．容器體積V不變，氣體總質量m不變，由可知，無論是否平衡密度均不變，即密度不變，不能說明反應是否平衡，B正確；

C．正反應是氣體分子數減小的反應，當容器內氣體的總壓強保持不變，說明反應已平衡，C錯誤；

D．反應速率之比=化學計量數之比，即無論是否達到平衡，都有vA︰vB︰vC=3︰2︰2，那么，當vA︰vB︰vC=3︰2︰2時，無法說明反應是否已達平衡，D正確；

E．容器內氣體C的物質的量分數保持不變，說明反應已達平衡，E錯誤；

綜上所述，BD符合題意，故答案為：BD；

(2)①Zn元素化合價升高，失電子，則鋅為該電池的負極材料。由2Zn+O2=2ZnO可知，每1molO2參與反應時，轉移4mol電子，當導線中有0.4 mol電子通過時，消耗O2的物質的量=0.1mol，對應的體積=0.1mol×22.4L/mol=2.24L，故答案為：鋅；2.24L；

②結合圖可知，NH3失電子，發生氧化反應得到N2和H2O，說明電極1為負極，則電極2位正極，所以，電流方向為：電極2→負載→電極1。該電池的反應物為NH3和O2，生成物為N2和H2O，則該電池的總反應為：4NH3+3O2=2N2+6H2O，故答案為：2；1；4NH3+3O2=2N2+6H2O。