Question

【題目】（1）肼（N2H4）又稱聯氨，廣泛用于火箭推進劑、有機合成及燃料電池，NO2的二聚體N2O4則是火箭中常用氧化劑。肼燃料電池原理如圖所示，通入氧氣的電極上發生的電極反應式為____________________。

（2）在2 L密閉容器中，800 ℃時反應2NO(g)＋O2(g) 2NO2(g)體系中，n(NO)隨時間的變化如表：

時間/s	0	1	2	3	4	5
n(NO)/mol	0.020	0.010	0.008	0.007	0.007	0.007

①到達平衡時NO的轉化率為_________。

②用O2表示從0～2 s內該反應的平均速率v＝____________________。

③如下圖所示，表示NO2變化曲線的是________。

④能說明該反應已達到平衡狀態的是________(填序號)。

A．v(NO2)＝2v(O2) B．容器內壓強保持不變

C．v逆(NO)＝2v正(O2) D．容器內的密度保持不變

Answer 1

【答案】O2+4e-+2H2O=4OH-65%1.5×10－3 mol·L－1·s－1bBC

【解析】

（1）原電池中負極發生失去電子的氧化反應，正極發生得到電子的，因此通入N2H4的電極是負極，通入氧氣的電極是正極，電解質溶液顯堿性，則正極上發生的電極反應式為O2+4e-+2H2O＝4OH-。

（2）①到達平衡時剩余NO 0.007mol，消耗NO是0.020mol－0.007mol＝0.013mol，所以NO的轉化率為0.013mol/0.020mol×100%＝65%。

②從0～2 s內消耗NO是0.020mol－0.008mol＝0.012mol，所以根據方程式可知消耗氧氣是0.006mol，濃度是0.006mol÷2L＝0.003mol/L，則用O2表示從0～2 s內該反應的平均速率v＝0.003mol÷2s＝1.5×10－3 mol·L－1·s－1。

③NO2是生成物，根據以上分析可知平衡時生成NO2是0.013mol，濃度是0.013mol÷2L＝0.0065mol/L，所以表示NO2變化曲線的是b。

④A．v(NO2)＝2v(O2)不能說明正逆反應速率相等，則反應不一定達到平衡狀態，A錯誤；

B．正反應體積減小，則容器內壓強保持不變說明反應達到平衡狀態，B正確；

C．v逆(NO)＝2v正(O2)說明正逆反應速率相等，則反應達到平衡狀態，C正確；

D．密度是混合氣的質量和容器容積的比值，在反應過程中質量和容積始終是不變的，因此容器內的密度保持不變不能說明反應達到平衡狀態，D錯誤。

答案選BC。