题目内容
【题目】一定温度下,向1L密闭容器中加入1 mol HI(g),发生反应2HI(g) H2(g)+I2(g),H2物质的量随时间的变化如图所示。
(1)0~2 min内的平均反应速率v(HI)=______________________。 该温度下,H2(g)+I2(g) 2HI(g)的平衡常数K=________。
(2)相同温度下,若开始加入HI(g)的物质的量是原来的2倍,则_________原来的2倍。
a.平衡常数 b.HI的平衡浓度
c.达到平衡的时间 d.平衡时H2的体积分数
(3)实验室用Zn和稀硫酸制取H2,反应时溶液中水的电离平衡________移动(填“向左”、“向右”或“不”);若加入少量下列试剂中的_______,产生H2的速率将增大。
a.NaNO3 b.CuSO4 c.Na2SO4 d.NaHSO3
(4)某固体酸燃料电池以CsHSO4固体为电解质传递H+,其基本结构如图,电池总反应可表示为2H2+O2===2H2O,下列有关说法正确的是___________
A.电子通过外电路从b极流向a极
B.b极上的电极反应式为:O2+2H2O+4e-=4OH-
C.每转移0.1mol电子,消耗1.12L的H2
D.H+由a极通过固体酸电解质传递到b极
【答案】0.1 mol·L-1·min-1 64 b 向右 b D
【解析】
2HI(g) H2(g)+I2(g)
起始(mol)1 0 0
转化(mol)0.2 0.1 0.1
平衡(mol)0.8 0.1 0.1
0~2min内的平均反应速率v(HI)==0.1 mol·L-1·min-1,
平衡常数K/== 1/64,
则反应H2(g)+I2(g) 2HI(g)的平衡常数K=1/K/=64。
因此,本题正确答案是:64;
(2)若开始加入HI(g)的物质的量是原来的2倍,相当于先将HI加入到2L的容器,再将体积压缩至1L,因为该反应为等体积反应,加压平衡不移动,所以HI的浓度为原来的2倍,H2的体积分数不变;温度不变,平衡常数不变;加入HI的物质的量增大,反应物浓度增大,反应速率加快,达到平衡的时间缩短。故选b,
因此,本题正确答案是:b;
(3)水电离生成氢离子和氢氧根离子,所以酸能抑制水电离,锌和硫酸反应生成硫酸锌和氢气,氢离子浓度逐渐减小,水的电离程度逐渐增大,所以水的电离平衡向右移动;
a.向溶液中加入NaNO3,导致溶液中含有硝酸,硝酸和锌反应不产生氢气,故a错误;
b.CuSO4和锌发生置换反应生成铜,铜、锌和稀硫酸构成原电池,所以能加快反应速率,故b正确;
c.Na2SO4不影响反应速率,故c错误;
d.NaHSO3和硫酸反应生成二氧化硫,氢离子浓度减小,所以生成氢气的速率减小,故d错误。
因此,本题正确答案是:向右;b;
(4)A. 电子通过外电路从负极流向正极,即从a极流向b极,故A错误;
B. 电解质传递H+,则b极上的电极反应式为O2+4e-+4H+=2H2O ,故B错误;
C.每转移0.1mol电子,消耗0.05mol的H2,标准状况下的H21.12L,而状态未知,不能计算体积,故C错误;
D. 原电池中,阳离子向正极移动,所以H+由a极通过固体酸电解质传递到b极,所以D选项是正确的。
因此,本题正确答案是:D。
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【题目】已知七种短周期元素a~g的有关信息如下表所示:
元素编号 | a | b | c | d | e | f | g |
原子半径/nm | 0.037 | 0.074 | 0.082 | 0.102 | 0.143 | 0.152 | 0.186 |
最高化合价或最低化合价 | +1 | ﹣2 | +3 | ﹣2 | +3 | +1 | +1 |
下列推断不正确的是( )
A. 氢化物稳定性的强弱:b>dB. 金属性的强弱:f<g
C. 元素e的氧化物只能与酸反应D. 元素a与元素d形成的化合物属于共价化合物