Question

【題目】按要求回答問題：

(1)以Zn和Cu為電極，稀H2SO4為電解質(zhì)溶液形成的原電池中：

①H+向______極移動(dòng)(填“正”或“負(fù)”)。

②電子流動(dòng)方向由_____極流向______極(填：“正”、“負(fù)”)。

③若有1mol e－流過導(dǎo)線，則理論上負(fù)極質(zhì)量減少______g。

④若將稀硫酸換成硫酸銅溶液，電極質(zhì)量增加的是_____(填“鋅極”或“銅極”)，原因是_______(用電極方程式表示)。

(2)氫氧燃料電池是一種高效無污染的清潔電池它分堿性(用KOH做電解質(zhì))和酸性(用硫酸做電解質(zhì))燃料電池。如果是堿性燃料電池，則正極反應(yīng)方程式是_____。

(3)一定溫度下，在容積為2L的密閉容器中進(jìn)行反應(yīng)：aN(g)bM(g)＋cP(g)，M、N、P的物質(zhì)的量隨時(shí)間變化的曲線如圖所示：

①反應(yīng)化學(xué)方程式中各物質(zhì)的系數(shù)比為a∶b∶c＝____。

②1 min到3 min這段時(shí)刻，以M的濃度變化表示的平均反應(yīng)速率為：______。

③下列敘述中能說明上述反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài)的是_____。

A．反應(yīng)中當(dāng)M與N的物質(zhì)的量相等時(shí)

B．P的質(zhì)量不隨時(shí)間變化而變化

C．混合氣體的總物質(zhì)的量不隨時(shí)間變化而變化

D．單位時(shí)間內(nèi)每消耗a mol N，同時(shí)消耗b mol M

E．混合氣體的壓強(qiáng)不隨時(shí)間的變化而變化

F．M的物質(zhì)的量濃度保持不變

Answer 1

【答案】正 負(fù) 正 32.5 銅極 Cu2++2e－＝Cu O2+4e-+2H2O=4OH- 2:1:1 0.25mol·(L·min)－１ BDF

【解析】

(1)Zn、Cu、稀硫酸構(gòu)成原電池，鋅易失電子作負(fù)極、Cu作正極，結(jié)合原電池原理分析解答；

(2)堿性條件下，正極上氧氣得到電子生成氫氧根離子；

(3)①化學(xué)方程式的系數(shù)之比等于各物質(zhì)的物質(zhì)的量的變化量之比，據(jù)此結(jié)合圖像書寫反應(yīng)的方程式；②根據(jù)v=計(jì)算；③當(dāng)反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài)時(shí)，正、逆反應(yīng)速率相等(同種物質(zhì))，各物質(zhì)的濃度、含量不再改變，據(jù)此分析判斷。

(1)①原電池中，電解質(zhì)溶液中陽離子向正極移動(dòng)，故答案為：正；

②原電池中，電子從負(fù)極沿導(dǎo)線流向正極，故答案為：負(fù)；正；

③負(fù)極反應(yīng)式為Zn-2e-=Zn2+，若有1mole-流過導(dǎo)線，則理論上負(fù)極溶解0.5mol鋅，質(zhì)量減少32.5g，故答案為：32.5；

④若將稀硫酸換成硫酸銅溶液，則發(fā)生金屬鋅置換金屬銅的反應(yīng)，金屬鋅是負(fù)極，電極質(zhì)量減小，金屬銅在陰極上析出Cu2++2e-=Cu，電極質(zhì)量增加的是銅極，故答案為：銅極；Cu2++2e-=Cu；

(2)氫氧燃料電池是一種高效無污染的清潔電池它分堿性(用KOH做電解質(zhì))和酸性(用硫酸做電解質(zhì))燃料電池。酸性條件下，正極反應(yīng)式為O2+4e-+4H+=2H2O，堿性條件下，正極反應(yīng)式為O2+4e-+2H2O=4OH-，故答案為：O2+4e-+2H2O=4OH-；

(3)①根據(jù)圖像可知平衡時(shí)參加反應(yīng)的N的物質(zhì)的量為8mol-2mol=6mol，生成的M的物質(zhì)的量是5mol-2mol=3mol，生成的P的物質(zhì)的量是4mol-1mol=3mol，所以此反應(yīng)的化學(xué)方程式中a∶b∶c=2∶1∶1，故答案為：2∶1∶1；

②由圖可知，1到3時(shí)刻M的物質(zhì)的量變化為4mol-3mol=1mol，故v(M)==0.25mol(Lmin)-1，故答案為：0.25mol(Lmin)-1；

③A．平衡時(shí)反應(yīng)混合物各組分的物質(zhì)的量不變，但各組分的物質(zhì)的量不一定相等，故A錯(cuò)誤；B．P的質(zhì)量不隨時(shí)間變化而變化，說明正逆反應(yīng)速率相等，達(dá)到了平衡狀態(tài)，故B正確；C．混合氣體的總物質(zhì)的量始終不變，因此混合氣體總物質(zhì)的量不變，不能說明到達(dá)平衡，故C錯(cuò)誤；D．單位時(shí)間內(nèi)消耗amolN，同時(shí)消耗bmolM，表示正逆反應(yīng)速率相等，說明到達(dá)平衡狀態(tài)，故D正確；E．反應(yīng)前后系數(shù)相等，混合氣體的壓強(qiáng)始終不變，不能說明到達(dá)平衡狀態(tài)，故E錯(cuò)誤；F．M的物質(zhì)的量濃度保持不變，說明達(dá)到了平衡狀態(tài)，故F正確，故答案為：BDF。