Question

5．（1）電子表中的電源常用微型銀鋅原電池，其電極分別為Ag₂O和Zn，電解質(zhì)溶液為KOH溶液，總反應式為：Ag₂O+H₂O+Zn═Zn（OH）₂+2Ag．請回答：
放電時氧化銀電極上的反應式為：Ag₂O+H₂O+2e^-=2Ag+2OH^-；隨著電極反應的進行，鋅極區(qū)域的pH減�。ㄌ睢霸龃蟆�、“不變”、“減小”）；當 6.5g Zn 完全溶解時，電子轉(zhuǎn)移了0.2 mol．
（2）將H₂、O₂分別充入多孔性石墨電極，將電極插入NaOH的水溶液中構(gòu)成原電池，O₂從正極通入；負極的電極反應為2H₂-4e^-+4OH^-=4H₂O；一段時間后NaOH的濃度將變�。ㄌ睢白兇蟆�、“變小”、“不變”或“無法確定”）．
（3）一定溫度下，在體積為2L的恒容密閉容器中充入1mol N₂和3mol H₂，一定條件下發(fā)生反應：N₂（g）+3H₂（g）?2NH₃（g），測得其中N₂（g）物質(zhì)的量隨時間變化如圖．
a、從開始反應到t₁時刻，氨氣的平均反應速率為$\frac{0.5}{t{\;}_{1}}$mol/（L•min）．
b、達到平衡時，氨氣在反應混合物中的百分含量是60%．
c、在t₃時刻，對于可逆反應所達狀態(tài)，下列說法正確的有AC．
A．一個N≡N鍵斷裂的同時，有6個N-H鍵斷裂
B．密度不再改變
C．混合氣體的平均相對分子質(zhì)量不再改變
D．正反應速率v（H₂）=0.6mol/（L•min），
逆反應速率v（NH₃）=0.2mol/（L•min）
（4）相對分子質(zhì)量為72的烷烴的分子式是C₅H₁₂；寫出該烷烴所有同分異構(gòu)體的結(jié)構(gòu)簡式CH₃CH₂CH₂CH₂CH₃、CH₃CH（CH₃）CH₂CH₃、CH₃C（CH₃）₂CH₃（有多少種寫多少種，不必填滿）

Answer 1

分析 （1）根據(jù)化合價變化可知Zn被氧化，應為原電池的負極，則正極為Ag₂O，根據(jù)電極反應判斷溶液PH的判斷，根據(jù)電極反應式計算；
（2）氫氧燃料電池中，氧氣在正極得電子，在堿性電解質(zhì)環(huán)境下氫氣失電子生成水，電池總反應式表示為：2H₂+O₂=2H₂O；
（3）a、根據(jù)氮氣的變化量求出氨氣的變化量，再求反應速率；
b、利用三段式求出平衡時各反應物的物質(zhì)的量，再求出氨氣的含量；
c、當反應達到平衡狀態(tài)時，正逆反應速率相等，各物質(zhì)的濃度不再改變，由此衍生的一些物理量也不變；
（4）根據(jù)烷烴的通式C_nH_2n+2來計算；烷烴在空氣中燃燒的生成二氧化碳和水；根據(jù)烷烴同分異構(gòu)體書寫解答．

解答 解：（1）已知總反應式為：Ag₂O+H₂O+Zn═Zn（OH）₂+2Ag，則正極為Ag₂O，Ag₂O得電子生成Ag，則正極反應式為：Ag₂O+H₂O+2e^-═2Ag+2OH^-；負極電極反應為Zn+2OH^-=ZnO+H₂O+2e^-，消耗氫氧根離子，溶液的pH減小，當 6.5g Zn 完全溶解時，參加反應的Zn的物質(zhì)的量為0.1mol，則轉(zhuǎn)移的電子為0.2mol；
故答案為：Ag₂O+H₂O+2e^-=2Ag+2OH^-；減小；0.2；
（2）氫氧燃料電池中，氧氣在正極得電子，則O₂從正極通入，在堿性電解質(zhì)環(huán)境下氫氣在負極失電子生成水，則負極的電極反應為2H₂-4e^-+4OH^-=4H₂O，電池總反應式表示為：2H₂+O₂=2H₂O，所以反應后溶液的體積增大，氫氧化鈉的濃度減��；
故答案為：正；2H₂-4e^-+4OH^-=4H₂O；變��；
（3）a、從開始反應到t₁時刻，氮氣的變化量為0.5mol，則生成氨氣為1mol，所以v（NH₃）=$\frac{\frac{1mol}{2L}}{{t}_{1}min}$=$\frac{0.5}{t{\;}_{1}}$mol/（L•min），
故答案為：$\frac{0.5}{t{\;}_{1}}$mol/（L•min）；
b、N₂（g）+3H₂（g）?2NH₃（g），
起始量（mol）：1 3 0
反應量（mol）：0.75 2.25 1.5
平衡量（mol）：0.25 0.75 1.5
則平衡時氣體總物質(zhì)的量為0.25+0.75+1.5=2.5mol，則氨氣在反應混合物中的百分含量是$\frac{1.5mol}{2.5mol}$×100%=60%；
故答案為：60%；
c、A．一個N≡N鍵斷裂表示正速率，有6個N-H鍵斷裂表示逆速率，而且正逆反應速率之比等于計量數(shù)比，故A正確；
B．容器的體積不變，氣體的質(zhì)量守恒，所以密度始終不變，則不能用密度來判斷平衡，故B錯誤；
C．隨著反應進行，氣體的物質(zhì)的量減少，氣體的總質(zhì)量不變，則混合氣體的平均相對分子質(zhì)量逐漸增大，當平均相對分子質(zhì)量不再改變即是平衡狀態(tài)，故C正確；
D．正反應速率v（H₂）=0.6mol/（L•min），逆反應速率v（NH₃）=0.2mol/（L•min），正逆速率之比不等于計量數(shù)之比，所以不能判斷平衡狀態(tài)，故D錯誤；
故答案為：AC；
（4）設烷烴的分子式為C_xH_（2x+2），
則14x+2=72，解得x=5，
所以該烷烴的分子式為C₅H₁₂，
分子式為C₅H₁₂的同分異構(gòu)體有主鏈有5個碳原子的：CH₃CH₂CH₂CH₂CH₃，
主鏈有4個碳原子的：CH₃CH（CH₃）CH₂CH₃，
主鏈有3個碳原子的：CH₃C（CH₃）₂CH₃；
故答案為：C₅H₁₂；C₅H₁₂+8O₂$\stackrel{點燃}{→}$5CO₂+6H₂O；CH₃CH₂CH₂CH₂CH₃、CH₃CH（CH₃）CH₂CH₃、CH₃C（CH₃）₂CH₃．

點評 本題考查了原電池原理的應用、反應速率的求算、平衡狀態(tài)的判斷、烷烴分子式的判斷、同分異構(gòu)體等，題目涉及的知識點較多，側(cè)重于考查學生對所學知識的綜合應用能力．