Question

（14分）

Ⅰ．有甲、乙兩位學(xué)生均想利用原電池反應(yīng)檢測金屬的活動(dòng)性順序，兩人均使用鎂片和鋁片作電極，但甲同學(xué)將電極放入2 mol/L H₂SO₄溶液中，乙同學(xué)將電極放入2 mol/L的NaOH溶液中，如圖：

（1）寫出甲池中正極的電極反應(yīng)式：                                 ；

（2）寫出乙池中負(fù)極的電極反應(yīng)式：                           ；

（3）如果甲與乙同學(xué)均認(rèn)為“構(gòu)成原電池的電極材料如果都是金屬，則構(gòu)成負(fù)極材料的金屬應(yīng)比構(gòu)成正極材料的金屬活潑”，則甲會(huì)判斷出               活動(dòng)性更強(qiáng)，而乙會(huì)判斷出            活動(dòng)性更強(qiáng)（填元素符號）。

（4）由此實(shí)驗(yàn)，可得到如下哪些正確結(jié)論？（   ）

A．利用原電池反應(yīng)判斷金屬活動(dòng)性順序時(shí)應(yīng)注意選擇合適的電解質(zhì)

B．鎂的金屬性不一定比鋁的金屬性強(qiáng)

C．該實(shí)驗(yàn)說明金屬活動(dòng)順序表已過時(shí)，已設(shè)有實(shí)用價(jià)值

D．該實(shí)驗(yàn)說明化學(xué)研究對象復(fù)雜、化學(xué)反應(yīng)受條件影響較大，因此應(yīng)具體問題具體分析

Ⅱ．向一個(gè)容積為2 L的密閉容器中充入2 mol A和1 mol B，發(fā)生如下反應(yīng)：2 A(g) + B(g) xC(g) + D(g)，反應(yīng)達(dá)到平衡時(shí)C的濃度為1.2 mol/L，B的濃度為0.1 mol/L。

（1）x=                ；

（2）若使容器溫度升高，平衡時(shí)混合氣體的平均相對分子質(zhì)量減小，則正反應(yīng)為   

         （填“吸熱”或“放熱”）反應(yīng)；

（3）若維持容器體積和溫度不變，按下列方法加入起始物質(zhì)，達(dá)到平衡時(shí)C的濃度仍為1.2 mol/L的是              （用序號填空）

①4 mol A + 2 mol B

②3 mol C + 1 mol D

③3 mol C + 1 mol D +1 mol B

 

Answer 1

【答案】

Ⅰ.（1）2H⁺＋2e^- = H₂↑（2分）

（2）2Al+8OH^--6e^- = 2AlO₂^-+4H₂O （或Al+4OH^--3e^- = AlO₂^-+2H₂O）（2分）

（3）Mg；Al （每空1分）    （4）A D（2分）

Ⅱ.（1）3（2分）   （2）吸熱（2分）    （3）②（2分）

【解析】Ⅰ.（1）在原電池中較活潑的金屬作負(fù)極，失去電子，發(fā)生氧化反應(yīng)。電子經(jīng)導(dǎo)線傳遞到正極上，所以溶液中的陽離子向正極移動(dòng)，陰離子向負(fù)極移動(dòng)。正極得到電子，發(fā)生還原反應(yīng)。甲中鋁是正極，鎂是負(fù)極。正極反應(yīng)式為2H⁺＋2e^- = H₂↑。

（2）乙中，由于鋁可以和氫氧化鈉溶液反應(yīng)，而鎂不能，所以鎂是正極，鋁是負(fù)極。負(fù)極反應(yīng)式為2Al+8OH^--6e^- = 2AlO₂^-+4H₂O 。

（3）根據(jù)原理可知，甲中鎂的活潑性強(qiáng)于鋁的。而乙中則得出鋁的活潑性強(qiáng)于鎂的。

（4）根據(jù)以上實(shí)驗(yàn)事實(shí)可知，選項(xiàng)AD是正確的。

Ⅱ.（1）平衡時(shí)B的濃度為0.1 mol/L，則消耗的B的濃度是0.5mol/L－0.1mol/L＝0.4mol/L。由于濃度的變化之比是相應(yīng)的化學(xué)計(jì)量數(shù)之比，所以x＝3。

（2）由于正反應(yīng)是體積增大的反應(yīng)，所以當(dāng)混合氣體的平均相對分子質(zhì)量減小時(shí)，平衡是向正反應(yīng)方向移動(dòng)的，即正反應(yīng)是吸熱反應(yīng)。

（3）由于平衡的建立和途徑無關(guān)，②③分別相當(dāng)于AB的物質(zhì)的量是2mol、1mol和2mol、2mol，所以②符合。③相當(dāng)于增大A的轉(zhuǎn)化率，達(dá)到平衡時(shí)C的濃度大于1.2 mol/L。①相當(dāng)于在原平衡的基礎(chǔ)上增大壓強(qiáng)，平衡向逆反應(yīng)方向移動(dòng)，但達(dá)到平衡時(shí)C的濃度大于1.2 mol/L，而小于2.4mol/L。答案選②。