Question

【題目】（1）t℃時(shí)，將2molSO2和1molO2通入體積為2L的恒溫恒容密閉容器中，發(fā)生如下反應(yīng): 2SO2（g）+O2（g）═2SO3（g），此反應(yīng)放熱。2min時(shí)反應(yīng)達(dá)到化學(xué)平衡，此時(shí)測(cè)得容器內(nèi)的壓強(qiáng)為起始?jí)簭?qiáng)的0.8倍，請(qǐng)?zhí)顚?xiě)下列空白:

①?gòu)姆磻?yīng)開(kāi)始到達(dá)化學(xué)平衡，生成SO3的平均反應(yīng)速率為_______；平衡時(shí)，SO2 轉(zhuǎn)化率為 _____

②下列敘述能證明該反應(yīng)已達(dá)到化學(xué)平衡狀態(tài)的是 _________

A．容器內(nèi)壓強(qiáng)不再發(fā)生變化

B．SO2的體積分?jǐn)?shù)不再發(fā)生變化

C．容器內(nèi)氣體原子總數(shù)不再發(fā)生變化

D．相同時(shí)間內(nèi)消耗2nmolSO2的同時(shí)消耗nmolO2

E．相同時(shí)間內(nèi)消耗2nmolSO2 的同時(shí)生成nmolO2

F．混合氣體密度不再變化

（2）Li-SOCl2電池可用于心臟起搏器。該電池的電極材料分別為鋰和碳，電解液是LiAlCl4-SOCl2。電池的總反應(yīng)可表示為：4Li+2SOCl2═4LiCl+S+SO2。請(qǐng)回答下列問(wèn)題：

①電池的負(fù)極材料為______，發(fā)生的電極反應(yīng)為______；

②電池正極發(fā)生的電極反應(yīng)為______；

③SOCl2易揮發(fā)，實(shí)驗(yàn)室中常用NaOH溶液吸收SOCl2，有Na2SO3和NaCl生成。如果把少量水滴到SOCl2中，實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象是____，反應(yīng)的化學(xué)方程式為______

（3）一種以肼（N2H4）為液體燃料的電池裝置如圖所示。該電池用空氣中的氧氣作氧化劑，KOH作電解質(zhì)。負(fù)極反應(yīng)式為 ______ ，正極反應(yīng)式為 ____

Answer 1

【答案】0.3mol/(Lmin) 60% ABE 鋰 Li-e-═Li+ 2SOCl2+4e-=4Cl-+S+SO2 出現(xiàn)白霧，有刺激性氣體生成 SOCl2+H2O=SO2↑+2HCl↑ N2H4＋4OH－-4e－＝N2↑＋4H2O O2+4e-＋2H2O=4OH－

【解析】

（1）①利用“三段式”，根據(jù)恒溫恒容條件下，壓強(qiáng)比等于物質(zhì)的量比計(jì)算達(dá)到平衡時(shí)SO2濃度的變化量。

②根據(jù)平衡標(biāo)志判斷；

（2）①根據(jù)電池總反應(yīng)，4Li+2SOCl2═4LiCl+S+SO2，可知Li失電子發(fā)生氧化反應(yīng)；

②正極反應(yīng)式可由總反應(yīng)減去負(fù)極反應(yīng)式得到；

③把少量水滴到SOCl2中，發(fā)生水解反應(yīng)生成二氧化硫和氯化氫；

（3）b極通入空氣，則氧氣發(fā)生還原反應(yīng)，作原電池的正極，N2H4在a極發(fā)生氧化反應(yīng)，生成氮?dú)夂退��?/span>

（1）①

2SO2（g）+O2（g）═2SO3（g）

開(kāi)始 1 0.5 0

轉(zhuǎn)化 2x x 2x

平衡 1-2x 0.5-x 2x

恒溫恒容條件下，壓強(qiáng)比等于物質(zhì)的量比，則 ，x=0.3。從反應(yīng)開(kāi)始到達(dá)化學(xué)平衡，生成SO3的平均反應(yīng)速率為0.3mol/(Lmin)；平衡時(shí)，SO2 轉(zhuǎn)化率為60%；

②A．反應(yīng)前后氣體物質(zhì)的量改變，恒溫恒容條件下，壓強(qiáng)是變量，容器內(nèi)壓強(qiáng)不再發(fā)生變化時(shí)，一定達(dá)到平衡狀態(tài)，故選A；

B．根據(jù)化學(xué)平衡的定義，SO2的體積分?jǐn)?shù)不再發(fā)生變化，一定達(dá)到平衡狀態(tài)，故選B；

C．化學(xué)變化中，原子數(shù)是恒量，容器內(nèi)氣體原子總數(shù)不再發(fā)生變化，不一定平衡，故不選C；

D．相同時(shí)間內(nèi)消耗2nmolSO2的同時(shí)消耗nmolO2 ，都是指正反應(yīng)速率，不一定平衡，故不選D；

E．相同時(shí)間內(nèi)消耗2nmolSO2 的同時(shí)生成nmolO2 ，正逆反應(yīng)速率比等于系數(shù)比，一定達(dá)到平衡狀態(tài)，故選E；

F．反應(yīng)前后氣體質(zhì)量不變，恒溫恒容條件下，密度是恒量，混合氣體密度不再變化，不一定平衡，故不選F。

（2）①根據(jù)電池總反應(yīng)，4Li+2SOCl2═4LiCl+S+SO2，可知Li失電子發(fā)生氧化反應(yīng)，Li是負(fù)極，負(fù)極反應(yīng)式是Li-e-═Li+；

②總反應(yīng)減去負(fù)極反應(yīng)式得正極反應(yīng)式2SOCl2+4e-=4Cl-+S+SO2；

③把少量水滴到SOCl2中，發(fā)生水解反應(yīng)生成二氧化硫和氯化氫，現(xiàn)象是出現(xiàn)白霧，有刺激性氣體生成，反應(yīng)方程式是SOCl2+H2O=SO2↑+2HCl↑；

（3）b極通入空氣，則氧氣發(fā)生還原反應(yīng)生成氫氧根離子，作原電池的正極，正極反應(yīng)式為O2+4e-＋2H2O=4OH－，N2H4在a極發(fā)生氧化反應(yīng)，生成氮?dú)夂退�；a為負(fù)極，負(fù)極反應(yīng)式為N2H4＋4OH－-4e－＝N2↑＋4H2O。