Question

【題目】(1)向絕熱恒容密閉容器中通入SO2和NO2，一定條件下使反應SO2(g)+NO2(g)SO3(g)+NO(g)達到平衡，正反應速率隨時間變化的示意圖如圖所示。請回答下列問題：

①a～c段反應速率增大的原因是____________。

②有關(guān)該反應的說法正確的是________(填字母)。

a．若容器內(nèi)溫度保持不變，可以說明反應達到了平衡狀態(tài)

b．反應物濃度：a點小于b點

c．反應在c點達到平衡狀態(tài)

d．Δt1=Δt2時，SO2的轉(zhuǎn)化率：a～b段小于b～c段

e．若容器內(nèi)氣體的平均摩爾質(zhì)量保持不變，可以說明反應達到了平衡狀態(tài)

(2)利用反應6NO2＋8NH3=7N2＋12H2O構(gòu)成電池的裝置如圖所示。此裝置既能實現(xiàn)有效清除氮氧化物的排放，減輕環(huán)境污染，又能充分利用化學能。請回答下列問題：

①B電極為______(填“正”或“負”)。

②當有4.48 L NH3(標準狀況)參加反應時，轉(zhuǎn)移電子數(shù)為________。

③電極A極反應式為______。

④為使電池持續(xù)放電，離子交換膜最好選用__________(填“陰”或“陽”)離子交換膜。

Answer 1

【答案】該反應放熱，且容器絕熱，體系溫度升高 ad 正 0.6NA 2NH3＋6OH-－6e－＝N2＋6H2O 陰

【解析】

(1)容器絕熱、恒容、密閉，發(fā)生反應SO2(g)+NO2(g)SO3(g)+NO(g)，隨著反應的進行，反應物的濃度不斷減小，若不考慮外界條件的變化，則正反應速率不斷減小，但圖中信息顯示，正反應速率從a到c都不斷增大，則表明反應放熱，導致絕熱容器的溫度不斷升高。

①a～c段，隨著反應的進行，絕熱密閉容器的溫度不斷升高，從而得出反應速率增大的原因是該反應放熱，且容器絕熱，體系溫度升高。答案為：該反應放熱，且容器絕熱，體系溫度升高；

②a．對于絕熱容器，只要平衡移動，容器內(nèi)溫度就變化，所以若容器內(nèi)溫度保持不變，可以說明反應達到了平衡狀態(tài)，a正確；

b．隨著反應的進行，反應物濃度不斷減小，所以反應物濃度：a點大于b點，b不正確；

c．反應在c點時，正反應速率最大，所以反應不一定達到平衡狀態(tài)，c不正確；

d．Δt1=Δt2時，因為溫度升高，反應速率加快，反應物的轉(zhuǎn)化率增大，所以SO2的轉(zhuǎn)化率：a～b段小于b～c段，d正確；

e．反應前后氣體分子數(shù)和質(zhì)量相等，所以若容器內(nèi)氣體的平均摩爾質(zhì)量保持不變，不能說明反應達到了平衡狀態(tài)，e不正確；

故選ad。答案為：ad；

(2)①從電池反應6NO2＋8NH3 ＝7N2＋12H2O可以看出，NH3中所含N元素價態(tài)升高，則A電極為負極，發(fā)生反應2NH3＋6OH-－6e－＝N2＋6H2O；NO2中的N元素價態(tài)降低，發(fā)生反應2NO2+8e-+4H2O＝N2+8OH-，則B電極為正極。答案為：正；

②由電極反應式，可建立如下關(guān)系式：2NH3～6e－，當有4.48 L NH3(標準狀況)參加反應時，轉(zhuǎn)移電子數(shù)為/mol=0.6NA。答案為：0.6NA；

③A電極反應式為2NH3＋6OH-－6e－＝N2＋6H2O。答案為：2NH3＋6OH-－6e－＝N2＋6H2O；

④從電極反應式看，負極消耗OH-，正極生成OH-，為保持電池反應的正常進行，OH-應不斷由正極向負極移動，所以離子交換膜選用陰離子交換膜。答案為：陰。