Question

9．（1）已知
物質(zhì)的轉(zhuǎn)化率（%）=$\frac{反應(yīng)物轉(zhuǎn)化的物質(zhì)的量}{反應(yīng)物起始的物質(zhì)的量}$×100%
在2L的容器中進(jìn)行下列可逆反應(yīng)，各物質(zhì)的有關(guān)數(shù)據(jù)如下：
aA （g）+bB （g）?2C（g）
起始物質(zhì)的量濃度（mol/L）：1.5     1           0
2s末物質(zhì)的量濃度（mol/L）：0.9     0.8          0.4
則：①該可逆反應(yīng)的化學(xué)方程式可表示為3A（g）+B（g）?2C（g）；②0到2s用物質(zhì)B來(lái)表示的反應(yīng)速率為0.1mol/（L•s）；③從反應(yīng)開(kāi)始到2s末，A的轉(zhuǎn)化率為40%；
④下列事實(shí)能夠說(shuō)明上述反應(yīng)在該條件下已經(jīng)達(dá)到化學(xué)平衡狀態(tài)的是BE．
A．v_B（反應(yīng)）=v_C（生成）                      B．容器內(nèi)氣體的總壓強(qiáng)保持不變
C．容器內(nèi)氣體的密度不變                       D．v_A：v_B：v_C=3：2：2
E．容器內(nèi)氣體C的物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)保持不變
（2）①鋅電池有望代替鉛蓄電池，它的構(gòu)成材料是鋅、空氣、某種電解質(zhì)溶液，發(fā)生的總反應(yīng)式是：2Zn+O₂═2ZnO．則該電池的負(fù)極材料是鋅；當(dāng)導(dǎo)線中有1mol電子通過(guò)時(shí)，理論上消耗的O₂在標(biāo)準(zhǔn)狀況下的體積是5.6L． 
②瑞典ASES公司設(shè)計(jì)的曾用于驅(qū)動(dòng)潛艇的液氨-液氧燃料電池示意圖如圖，該燃料電池工作時(shí)，外電路中電子的流動(dòng)方向是從電極1到電極2；電池的總反應(yīng)為4NH₃+3O₂=2N₂+6H₂O．

Answer 1

分析 （1）①依據(jù)轉(zhuǎn)化量之比等于方程式計(jì)算系數(shù)之比判斷方程式系數(shù)書寫方程式；
②依據(jù)v=$\frac{△c}{△t}$計(jì)算；
③根據(jù)物質(zhì)的轉(zhuǎn)化率（%）=$\frac{反應(yīng)物轉(zhuǎn)化的物質(zhì)的量}{反應(yīng)物起始的物質(zhì)的量}$×100%計(jì)算；
④根據(jù)化學(xué)平衡狀態(tài)的特征解答，當(dāng)反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài)時(shí)，正逆反應(yīng)速率相等，各物質(zhì)的濃度、百分含量不變，以及由此衍生的一些量也不發(fā)生變化，解題時(shí)要注意，選擇判斷的物理量，隨著反應(yīng)的進(jìn)行發(fā)生變化，當(dāng)該物理量由變化到定值時(shí)，說(shuō)明可逆反應(yīng)到達(dá)平衡狀態(tài)；
（2）①原電池負(fù)極鋅失去電子發(fā)生氧化反應(yīng)生成鋅離子；根據(jù)電子守恒計(jì)算出消耗氧氣的物質(zhì)的量，然后根據(jù)V=nVm計(jì)算出氧氣的體積；
②先判斷兩極反應(yīng)，根據(jù)正極和負(fù)極反應(yīng)寫出電極總反應(yīng)；外電路中電子從負(fù)極流向正極．

解答 解：（1）①aA （g）+bB （g）?2C（g）
起始濃度（mol/L） 1.5         1               0
轉(zhuǎn)化濃度（mol/L）  0.6       0.2             0.4
2s末濃度（mol/L） 0.9       0.8              0.4
依據(jù)轉(zhuǎn)化量之比等于方程式計(jì)算系數(shù)之比，所以反應(yīng)的方程式：3A （g）+B （g）?2C（g）；
故答案為：3A （g）+B （g）?2C（g）；
②0到2s用物質(zhì)B來(lái)表示的反應(yīng)速率為：V（B）=$\frac{0.2mol/L}{2s}$=0.1 mol/（L•s），
故答案為：0.1 mol/（L•s）；
③從反應(yīng)開(kāi)始到2s末，A的轉(zhuǎn)化率為：$\frac{0.6mol/L}{1.5mol/L}$×100%=40%，
故答案為：40%；
④A．v_B（反應(yīng)）=v_C（生成），同種物質(zhì)的正逆反應(yīng)速率不等，不是平衡狀態(tài)，故A錯(cuò)誤；                      
B．容器內(nèi)氣體的總壓強(qiáng)保持不變，各物質(zhì)的物質(zhì)的量不變，為平衡狀態(tài)，故B錯(cuò)誤；
C．質(zhì)量、體積均不變，容器內(nèi)氣體的密度始終不變，不能判定平衡狀態(tài)，故C錯(cuò)誤；            
D．v_A：v_B：v_C=3：2：2始終存在，不能判定平衡狀態(tài)，故D錯(cuò)誤；
E．容器內(nèi)氣體C的物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)保持不變，為平衡狀態(tài)，故Ec錯(cuò)誤；
故答案為：BE；
（2）①2Zn+O₂=2ZnO中鋅化合價(jià)升高發(fā)生氧化反應(yīng)，所以該電池的負(fù)極材料是鋅；
當(dāng)導(dǎo)線中有1mol電子通過(guò)時(shí)，根據(jù)電子守恒可知消耗氧氣的物質(zhì)的量為：$\frac{1mol}{4}$=0.25mol，理論上消耗的O₂在標(biāo)準(zhǔn)狀況下的體積是：22.4L/mol×0.25mol=5.6L，
故答案為：鋅；5.6L；
②在燃料電池的負(fù)極上發(fā)生燃料氨氣失電子的氧化反應(yīng)，則堿性環(huán)境下電極1發(fā)生的電極反應(yīng)為：2NH₃+6OH^--6e^-=N₂↑+6H₂O，正極上氧氣得到電子生成氫氧根離子，則電池的總反應(yīng)為：4NH₃+3O₂=2N₂+6H₂O；外電路中電子從負(fù)極流向正極，即從電極1到電極2，
故答案為：1；2；4NH₃+3O₂=2N₂+6H₂O．

點(diǎn)評(píng) 本題考查較為綜合，涉及化學(xué)反應(yīng)速率的計(jì)算、化學(xué)平衡狀態(tài)的判斷、轉(zhuǎn)化率計(jì)算、原電池原理等知識(shí)，題目難度中等，明確化學(xué)反應(yīng)速率的概念及表達(dá)式為解答關(guān)鍵，注意掌握原電池工作原理，試題培養(yǎng)了學(xué)生的分析、理解能力及靈活應(yīng)用能力．