Question

18．（1）已知在2L的容器中進行下列可逆反應，各物質的有關數據如下：
aA （g）+bB （g）?2C（g）

起始物質的量濃度（mol/L）	1.5	1	0
2s末物質的量濃度（mol/L）	0.9	0.8	0.4

則：①該可逆反應的化學方程式可表示為3A（g）+B（g）?2C（g）；
②0到2s用物質B來表示的反應速率為0.1mol/（L•s）；
③從反應開始到2s末，A的轉化率為40%；
④下列事實能夠說明上述反應在該條件下已經達到化學平衡狀態(tài)的是BE．
A．v_B（反應）=v_C（生成）                      B．容器內氣體的總壓強保持不變
C．容器內氣體的密度不變             D．v_A：v_B：v_C=3：2：2
E．容器內氣體C的物質的量分數保持不變
（2）①鋅電池有望代替鉛蓄電池，它的構成材料是鋅、空氣、某種電解質溶液，發(fā)生的總反應式是：2Zn+O₂=2ZnO．則該電池的負極材料是鋅；
②瑞典ASES公司設計的曾用于驅動潛艇的液氨-液氧燃料電池示意圖如圖，該燃料電池工作時，電池的總反應為4NH₃+3O₂=2N₂+6H₂O；負極的電極反應為2NH₃-6e^-+6OH^-═N₂+6H₂O．

Answer 1

分析 （1）①依據轉化量之比等于方程式計算系數之比判斷方程式系數書寫方程式；
②依據V=$\frac{△C}{△t}$計算；
③α=$\frac{△C}{C0}$×100%；
④根據化學平衡狀態(tài)的特征解答，當反應達到平衡狀態(tài)時，正逆反應速率相等，各物質的濃度、百分含量不變，以及由此衍生的一些量也不發(fā)生變化，解題時要注意，選擇判斷的物理量，隨著反應的進行發(fā)生變化，當該物理量由變化到定值時，說明可逆反應到達平衡狀態(tài)；
（2）①原電池負極發(fā)生氧化反應；
②在燃料電池的負極上發(fā)生燃料氨氣失電子的氧化反應，則堿性環(huán)境下電極1發(fā)生的電極反應為：2NH₃+6OH^--6e^-=N₂↑+6H₂O，電池的總反應為4NH₃+3O₂=2N₂+6H₂O．

解答 解：（1）①aA （g）+bB （g）?2C（g）
起始物質的量濃度（mol/L）         1.5             1          0
轉化的物質的量濃度（mol/L）      0.6           0.2            0.4
2s末物質的量濃度（mol/L）           0.9        0.8            0.4
依據轉化量之比等于方程式計算系數之比，所以反應的方程式：3A （g）+B （g）?2C（g）；
故答案為：3A （g）+B （g）?2C（g）；
②0到2s用物質B來表示的反應速率為：V（B）=$\frac{0.2mol/L}{2s}$=0.1 mol/（L•s）；
故答案為：0.1 mol/（L•s）；
③從反應開始到2s末，A的轉化率為：$\frac{0.6mol/L}{1.5mol/L}$×100%=40%；
故答案為：40%；
④A．v_B（反應）=v_C（生成），同種物質的正逆反應速率不等，不是平衡狀態(tài)，故不選；                      
B．容器內氣體的總壓強保持不變，各物質的物質的量不變，為平衡狀態(tài)，故選；
C．質量、體積均不變，容器內氣體的密度始終不變，不能判定平衡狀態(tài)，故不選；            
D．v_A：v_B：v_C=3：2：2始終存在，不能判定平衡狀態(tài)，故不選；
E．容器內氣體C的物質的量分數保持不變，為平衡狀態(tài)，故選；
故答案為：BE；
（2）①2Zn+O₂=2ZnO中鋅化合價升高發(fā)生氧化反應，所以該電池的負極材料是鋅；
故答案為：鋅；
②在燃料電池的負極上發(fā)生燃料氨氣失電子的氧化反應，則堿性環(huán)境下電極1發(fā)生的電極反應為：2NH₃+6OH^--6e^-=N₂↑+6H₂O②在燃料電池的負極上發(fā)生燃料氨氣失電子的氧化反應，則堿性環(huán)境下電極1發(fā)生的電極反應為：2NH₃+6OH^--6e^-=N₂↑+6H₂O，電池的總反應為4NH₃+3O₂=2N₂+6H₂O，故答案為：4NH₃+3O₂=2N₂+6H₂O；2NH₃-6e^-+6OH^-═N₂+6H₂O．

點評 本題考查了反應速率、轉化率計算，化學平衡狀態(tài)的判斷，燃料電池電極反應式的書寫，題目綜合性較強，難度中等．