Question

【題目】活性炭可處理大氣污染物NO。T℃時(shí)，在1L密閉容器中加入NO氣體和炭粉，發(fā)生反應(yīng)生成兩種氣體A和B，測得各物質(zhì)的物質(zhì)的量如下：

	活性炭/mol	NO/mol	A/mol	B/mol
起始狀態(tài)	2.030	0.100	0	0
2 min時(shí)	2.000	0.040	0.030	0.030

（1）2 min內(nèi)，用NO表示該反應(yīng)的平均速率v(NO)＝ mol·L-1·min-1；

（2）該反應(yīng)的化學(xué)方程式是________________________________________；

（3）一定條件下，在密閉恒容的容器中，能表示上述反應(yīng)達(dá)到化學(xué)平衡狀態(tài)的是_____ 。

①v(NO)∶v(A)∶v(B)=2∶1∶1

②混合氣體的密度不再改變

③總壓強(qiáng)不再改變

④混合氣體的平均相對(duì)分子質(zhì)量不再改變

（4）碳元素可形成數(shù)量眾多，分布極廣的有機(jī)化合物，其中甲醇是常見的燃料，甲醇燃料電池的結(jié)構(gòu)示意圖如下，一極通入甲醇，另外一極通入氧氣；電解質(zhì)溶液是稀硫酸，電池工作時(shí)總反應(yīng)式：2CH3OH＋3O2＝2CO2＋4H2O。

①a處通入的物質(zhì)是____，電極反應(yīng)式為：______；

②b處電極反應(yīng)式為_________________________；

③電池工作時(shí)H＋由 極移向 極（填正、負(fù)極）。

Answer 1

【答案】（1）0.03 mol·L-1·min-1；（2）C＋2NOCO2＋N2；（3）②④ （4）①甲醇；

CH3OH＋H2O－6e－＝CO2↑＋6H＋ ②：O2＋4H＋＋4e－＝2H2O ③負(fù)；正

【解析】

試題分析：（1）根據(jù)表中數(shù)據(jù)可知2 min內(nèi)，用NO表示該反應(yīng)的平均速率v(NO)＝＝0.03mol·L-1·min-1；

（2）由表中數(shù)據(jù)可知，C、NO、A、B的化學(xué)計(jì)量數(shù)之比為0.03：0.06：0.03：0.03＝1：2：1：1，反應(yīng)中C被氧化，結(jié)合原子守恒可知，生成物為N2與CO2，且該反應(yīng)為可逆反應(yīng)，故反應(yīng)方程式為C＋2NOCO2＋N2；

（3）①v(NO)∶v(A)∶v(B)＝2∶1∶1不能說明正逆反應(yīng)速率是否相等，不一定達(dá)到平衡狀態(tài)，錯(cuò)誤；②反應(yīng)前后氣體的質(zhì)量增加，容器容積不變，則混合氣體的密度不再改變可以說明反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài)，正確；③正反應(yīng)是體積不變的，則總壓強(qiáng)不再改變不能說明反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài)，錯(cuò)誤；④正反應(yīng)是氣體的質(zhì)量增加的可逆反應(yīng)，而混合氣體的總的物質(zhì)的量不變，因此混合氣體的平均相對(duì)分子質(zhì)量不再改變可以說明反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài)，正確，答案選②④。

（4）①根據(jù)圖知，交換膜是質(zhì)子交換膜，則電解質(zhì)溶液呈酸性，根據(jù)氫離子移動(dòng)方向和電子的流向可知，通入a的電極為負(fù)極、通入b的電極為正極，負(fù)極上甲醇失去電子發(fā)生氧化反應(yīng)，負(fù)極反應(yīng)式為CH3OH＋H2O－6e－＝CO2↑＋6H＋；

②正極上氧氣得電子發(fā)生還原反應(yīng)，電極反應(yīng)式為O2＋4H＋＋4e－＝2H2O；

③電池工作時(shí)H＋由負(fù)極移向正極。