Question

（1）圖1中，P為一可自由滑動的活塞，關(guān)閉K，分別向容器A、B中各充入2mol X、2mol Y，起始時，V_A=a L，V_B=0.8a L（連通管的體積忽略不計），在相同溫度和有催化劑存在的條件下，兩容器中各自發(fā)生下述反應：3X（g）+3Y（g）?2Z（g）+2W（g），達到平衡時，V_B=0.6a L．    試回答下列問題：
①B中X的轉(zhuǎn)化率為

 

．
②A、B中X的轉(zhuǎn)化率的關(guān)系是A

 

B（填“＞”“=”“＜”），其理由是

 

．
③平衡時A、B中混合氣體的平均相對分子質(zhì)量的關(guān)系是：M_A

 

M_B（填“＞”“=”“＜”）．
④如果要計算出平衡時B中混合氣體的密度，則至少還需要知道的數(shù)據(jù)是

 

（M_X、M_Y、M_Z、M_W分別表示X、Y、Z、W的摩爾質(zhì)量）．
①M_X    ②M_Y   ③M_Z    ④M_W
A．③和④B．①和②C．①和③D．②③④
（2）通過NO_x傳感器可監(jiān)測NO_x的含量，其工作原理示意圖如2：
①Pt電極上發(fā)生的是

 

反應（填“氧化”或“還原”）．
②寫出NiO電極的電極反應式：

 

．

Answer 1

考點：化學平衡的計算,化學電源新型電池,化學平衡的影響因素

專題：基本概念與基本理論

分析：（1）①B為恒溫恒壓，利用體積之比等于物質(zhì)的量之比，求出平衡時B中混合氣體的物質(zhì)的量，令轉(zhuǎn)化的X的物質(zhì)的量為想xmol，利用三段式列方程求出，再利用轉(zhuǎn)化率的定義計算x的轉(zhuǎn)化率；
②A容積不變，而B容積縮小，A中容器壓強小于B中壓強，平衡向逆反應方向移動；
③A為恒溫恒容條件，B為恒溫恒壓條件，B容器體積減小，壓強增大，平衡正向進行，氣體物質(zhì)的量減小，依據(jù)氣體摩爾質(zhì)量概念分析判斷；
④依據(jù)摩爾質(zhì)量概念分析，計算氣體密度是利用氣體質(zhì)量除以體積，氣體質(zhì)量需要知道我在的摩爾質(zhì)量；
（2）①原電池中正極得電子的物質(zhì)發(fā)生還原反應；
②NiO電極上NO失電子和氧離子反應生成二氧化氮．

解答： 解：（1）①B為恒溫恒壓，反應前后體積之比等于物質(zhì)的量之比，令平衡后B中混合氣體的物質(zhì)的量為n，則：
0.8aL：0.6aL=4mol：n，解得n=3mol，
       3X（g）+3Y（g）?2Z（g）+2W（g），
開始：2mol       2mol      0mol    0mol
轉(zhuǎn)化：xmol       xmol      

2

3

xmol   

2

3

xmol
平衡：（2-x）mol （2-x）mol

2

3

xmol  

2

3

xmol
所以：（2-x）mol+（2-x）mol+

2

3

xmol+

2

3

xmol=3mol，
解得x=1.5，
N₂的轉(zhuǎn)化率為

1.5mol

2mol

×100%=75%；
故答案為：75%；
②A容積不變，而B容積縮小，所以A中容器壓強小于B中壓強，平衡向逆反應方向移動，X₂的轉(zhuǎn)化率小于B中X₂的轉(zhuǎn)化率，
故答案為：＜；B中壓強比A中要大，而增大壓強，有利于平衡向正反應方向移動，反應物的轉(zhuǎn)化率增大；
③A為恒溫恒容條件，B為恒溫恒壓條件，反應過程中氣體質(zhì)量不變，B容器體積減小，壓強增大，平衡正向進行，氣體物質(zhì)的量減小，B中混合氣體的平均相對分子質(zhì)量大；平衡時A、B中混合氣體的平均相對分子質(zhì)量的關(guān)系是M_A＜M_B；
故答案為：＜；  
④如果要計算出平衡時B中混合氣體的密度，則至少還需要知道的數(shù)據(jù)是混合氣體的質(zhì)量，所以反應物或生成物的摩爾質(zhì)量是金屬依據(jù)；①②或③④；
故答案為：AB；
（2）①裝置無外接電源，故為原電池，鉑電極上氧氣得電子生成氧離子而被還原，所以為正極發(fā)生還原反應，故答案為：還原；
②NiO電極上NO失電子和氧離子反應生成二氧化氮，所以電極反應式為：NO+O^2--2e^-=NO₂，故答案為：NO+O^2--2e^-=NO₂．

點評：本題主要考查化學平衡計算，原電池原理分析判斷，難度較大，注意等效平衡的利用是解題的關(guān)鍵．