Question

【題目】本題為《化學(xué)反應(yīng)原理（選修4）》

（1）t℃時(shí)，將2molSO2和1molO2通入體積為2L的恒溫恒容密閉容器中，發(fā)生如下反應(yīng)：2SO2 (g)+O2(g)2SO3(g)，△H＝-196.6kJ·mol-1。2min時(shí)反應(yīng)達(dá)到化學(xué)平衡狀態(tài)，此時(shí)測(cè)得反應(yīng)物O2還剩余0.8mol，填寫下列空白：

① 從反應(yīng)開始到化學(xué)平衡狀態(tài)，生成SO3的平均反應(yīng)速率為_____；此時(shí)反應(yīng)物O2的轉(zhuǎn)化率是___________；

② 下列敘述能證明該反應(yīng)已達(dá)到化學(xué)平衡狀態(tài)的是______（填標(biāo)號(hào)，下同）；

A．容器內(nèi)壓強(qiáng)不再發(fā)生變化

B. SO2的體積分?jǐn)?shù)不再發(fā)生變化

C. 容器內(nèi)氣體原子總數(shù)不再發(fā)生變化

D. 相同時(shí)間內(nèi)消耗2nmol SO2的同時(shí)消耗n molO2

③t℃時(shí)，若將4mol SO2和2mol O2的混合氣體通入上述恒溫恒容密閉容器中，反應(yīng)重新達(dá)到平衡時(shí)SO2的轉(zhuǎn)化率與① 比較_______（填“增大”、“不變”或“減小”）。

（2）今有常溫下的下列溶液：

①0.1mol/LFeC13 溶液呈_______（填“酸性”、“中性”或“堿性”)；

② 實(shí)驗(yàn)測(cè)得0.1mol/LNaHCO3溶液pH>7，則NaHCO3的電離程度_______水解程度（填“大于”、“等于”或“小于”）。

③ 在0.10mol/L硫酸銅溶液中加入氫氧化鈉稀溶液充分反應(yīng)有淺藍(lán)色氫氧化銅沉淀生成，當(dāng)溶液的pH=8時(shí)，c(Cu2+)=_________（已知Ksp[Cu(OH)2]=2.2×10-2O）。

（3）①事實(shí)證明，原電池中發(fā)生的反應(yīng)通常是放熱反應(yīng)。利用下列反應(yīng)可以設(shè)計(jì)為原電池的是_________；

A. C(s)+H2O(g)=CO(g)+H2(g) △H>0

B.NaOH(aq)+HCl(aq)=NaCl(aq)+H2O(l) △H<0

C.2H2(g)+O2(g)=H2O(l）△H<0

② 以KOH溶液為電解質(zhì)溶液，依據(jù)所選反應(yīng)設(shè)計(jì)一個(gè)原電池，其正極反應(yīng)式是________；

③ 電解原理在工業(yè)上有著廣泛的應(yīng)用。下圖所示電解池中，a為CuSO4溶液，X和Y為惰性電極，則Y電極附近溶液的pH變化是_______（填“增大”“不變”或“減小”）。

Answer 1

【答案】 0．1mol·L-1·min-1 20% A、B 增大 酸性 小于 2.2×10-8mol/L C O2+2H2O+4e-=4OH- 減小

【解析】①達(dá)到平衡時(shí)，反應(yīng)物O2還剩余0.8mol，則參加反應(yīng)的氧氣的物質(zhì)的量=(1-0.8)mol=0.2mol，根據(jù)方程式知，參加反應(yīng)的二氧化硫物質(zhì)的量為0.2mol×2=0.4mol，生成三氧化硫物質(zhì)的量為0.2mol×2=0.4mol，則生成三氧化硫的平均反應(yīng)速率==0.1mol/(Lmin)；O2的轉(zhuǎn)化率=×100%=×100%=20%；

②A．該反應(yīng)前后氣體物質(zhì)的量減小，當(dāng)容器內(nèi)壓強(qiáng)不再發(fā)生變化，說(shuō)明氣體物質(zhì)的量不變，正逆反應(yīng)速率相等，反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài)，所以能判斷平衡狀態(tài)，故正確；B．SO2的體積分?jǐn)?shù)不再發(fā)生變化，正逆反應(yīng)速率相等，反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài)，所以能判斷平衡狀態(tài)，故正確；C．無(wú)論反應(yīng)是否達(dá)到平衡狀態(tài)，容器內(nèi)氣體原子總數(shù)都不發(fā)生變化，所以不能根據(jù)原子總數(shù)判斷平衡狀態(tài)，故錯(cuò)誤；D．無(wú)論反應(yīng)是否達(dá)到平衡狀態(tài)，都存在相同時(shí)間內(nèi)消耗2nmolSO2的同時(shí)消耗nmolO2，所以不能據(jù)此判斷平衡狀態(tài)，故錯(cuò)誤；故答案為AB；

③t℃時(shí)，若將4mol SO2和2mol O2的混合氣體通入上述恒溫恒容密閉容器中，相當(dāng)于將原平衡狀態(tài)的體積縮小一半，此時(shí)平衡正向進(jìn)行，SO2的轉(zhuǎn)化率增大；

(2)①因Fe3+在水溶液中要水解，則0.1mol/LFeC13 溶液呈酸性；

②NaHCO3溶液中HCO3-的電離程度小于其水解程度，導(dǎo)致0.1mol/LNaHCO3溶液顯堿性；

③ Ksp[Cu(OH)2]=c(Cu2+)×c2(OH-)=2.2×10-2O，則當(dāng)溶液的pH=8時(shí)，c(Cu2+)=(2.2×10-2O)÷(1×10-6)2=2.2×10-8mol/L；

(3)①C(s)+H2O(g)=CO(g)+H2(g) 是氧化還原反應(yīng)，但是吸熱反應(yīng)；NaOH(aq)+HCl(aq)=NaCl(aq)+H2O(l)是放熱反應(yīng)，但是非氧化還原反應(yīng)；C.2H2(g)+O2(g)=H2O(l)是氧化還原反應(yīng)，也是放熱反應(yīng)，可設(shè)計(jì)成原電池，故答案為C；

② 以KOH溶液為電解質(zhì)溶液，正極發(fā)生還原反應(yīng)，其正極反應(yīng)式是O2+2H2O+4e-=4OH-；

③Y電極為陽(yáng)極，發(fā)生的電極反應(yīng)為4OH--4e-=2H2O+O2↑，促進(jìn)水的電離，Y電極周圍H+增大，溶液的pH變化是減小。