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(nèi)各物質(zhì)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(zhuǎn)化率為________________________

(3)能說明該反應已達到平衡狀態(tài)的是______________

a.容器內(nèi)氣體的顏色保持不變

b.容器內(nèi)混合氣體的密度保持不變

c.v逆（B）= 2v正（C）

d.容器內(nèi)混合氣體的平均相對分子質(zhì)量不再改變

II.如圖是氫氧燃料電池構(gòu)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(shù)為__________

Answer 1

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

【解析】

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

（2）化學反應速率是單位時間內(nèi)濃度的變化，據(jù)此可求得反應速率；

（3）可逆反應達到平衡狀態(tài)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(zhì)，則有色物質(zhì)的顏色也不再變化，據(jù)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(fā)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(jīng)外電路流向正極，據(jù)此分析。

I. （1）由圖象可以看出，A、B的物質(zhì)的量逐漸減小，則A、B為反應物，C的物質(zhì)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(zhì)的物質(zhì)的量的變化值之比與化學計量數(shù)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(zhuǎn)化率為=40%；

（3）a．只有A為有色物質(zhì)，當容器內(nèi)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(jīng)達到平衡狀態(tài)，選項a正確；

b．容器的體積不變，氣體的總質(zhì)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(tài)，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(tài)，選項c錯誤；

d．反應為氣體體積縮小的反應，容器內(nèi)混合氣體的平均相對分子質(zhì)量不再改變說明反應已達到平衡狀態(tài)，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(fā)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(jīng)外電路流向正極，即由a通過燈泡流向b；根據(jù)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(shù)為2NA。