Question

【題目】（1）某溫度時，在一個2L的密閉容器中，X、Y、Z三種物質的物質的量隨時間的變化曲線如圖所示．根據圖中數據，回答下列問題：

①該反應在_________min時達到化學平衡狀態(tài)。

②該反應的化學方程式是______________________。

③從開始到2min，Z的平均反應速率是________________________。

（2）某原電池的裝置如圖所示，看到a極上有紅色金屬析出，回答下列問題：

①若a、b是兩種活動性不同的金屬，則活動性a____b（填＞、＜或＝）；

②電路中的電子從____經導線流向_____（填a或b）；

③溶液中的SO42－向________極移動（填a或b）；

④若兩電極分別是Al和C，則負極的電極反應式為_________________。

（3）將甲醇與氧氣分別通入如圖所示的裝置的電極中，可構成甲醇燃料電池，請回答下列問題：

通入甲醇的電極是_____（填“正”或“負”）極，反應時該電極附近的現象是_____________________________，溶液中K+向____（填“正”或“負”）極移動：寫出正極反應式：_______________；若電池工作過程中通過2mol電子，則理論上消耗O2__L（標準狀況）。

Answer 1

【答案】 2 3X＋Y2Z 0.05mol·(L－1·min－1) ＜ b a b Al－3e－＝Al3＋ 負 【答題空10】溶液紅色變淺（答褪色不得分） 正 O2＋4e－＋2H2O＝4OH－ 11.2L

【解析】(1)①可逆反應達到平衡狀態(tài)時，各物質的物質的量不變、物質的量濃度不變、百分含量不變以及由此引起的一系列物理量不變，根據圖知，當2min時各物質的物質的量不變，則此時該反應達到平衡狀態(tài)，故答案為：2；

②同一可逆反應同一時間段內參加反應的各物質的物質的量之比等于其計量數之比，根據圖知，該反應中參加反應的△n(X)=(1.0-0.7)mol=0.3mol、△n(Y)=(1.0-0.9)mol=0.1mol、△n(Z)=(0.2-0)mol=0.2mol，則X、Y、Z的計量數之比=0.3mol：0.1mol：0.2mol=3：1：2，則該反應方程式為3X+Y2Z，故答案為：3X+Y2Z；

③v(Z)===0.05mol/(L．min)，故答案為：0.05mol/(L．min)；

(2)原電池中活潑性強的為負極，正極上溶液中的陽離子得電子，a極上有紅色金屬析出，則a為正極，b為負極。

①若a、b是兩種活動性不同的金屬，a為正極，b為負極，則活動性a＜b；故答案為：＜；

②放電時，電子從負極流向正極，則電路中的電子從b經導線流向 a；故答案為：b；a；

③溶液中陰離子向負極移動，所以溶液中的SO42-向 b移動；故答案為：b；

④若兩電極分別是Al和C，Al為負極，負極上鋁失電子生成鋁離子，則負極的電極反應式為Al-3e-=Al3+；故答案為：Al-3e-=Al3+；

(3)通入甲醇的電極是負極，反應時該電極反應：CH3OH+8OH--6e-=CO32-+6H2O，故溶液紅色變淺；該燃料電池工作時，陽離子向正極移動，氧氣在堿性電解質溶液中得電子，所以電池正極的電極反應式為：O2+2H2O+4e-=4OH-，電池工作過程中通過2mol電子，則理論上消耗O2的體積=×22.4L/mol=11.2L，故答案為：負；溶液紅色變淺；正；O2+2H2O+4e-=4OH-；11.2L。