Question

11．计算填空
（1）已知在2L的容器中进行下列可逆反应，各物质的有关数据如下：
                              aA （g）+bB （g）?2C（g）
             起始物质的量（mol）：3      2           0
      2s末物质的量浓度（mol/L）：0.9     0.8         0.4
则①a=3，b=1；
②2s内B的反应速率=0.1mol/（L•s）．
（2）由碳棒，铁片和200mL 1.5mol/L的稀硫酸组成的原电池中，当在碳棒上产生气体3.36L（标准状况）时，求：
③有1.806×10²³个电子通过了电线？（N_A=6.02×10²³）
④此时溶液中H⁺的物质的量浓度为1.5mol/L（不考虑溶液体积变化）．
（3）将2.3g金属钠放入足量的mg重水（D₂O）中，完全反应后，所得溶液中溶质的质量分数是$\frac{4.1}{m+2.1}$×100%（用含m的代数式表示）．

Answer 1

分析 （1）①物质的量变化量之比等于化学计量数之比；
②根据v=$\frac{△c}{△t}$计算v（B）；
（2）电池反应式为：Fe+H₂SO₄=FeSO₄+H₂↑，根据n=$\frac{V}{{V}_{m}}$计算氢气物质的量，转移电子物质的量为氢气的2倍，再根据N=nN_A计算转移电子数目；根据H原子守恒计算溶液中H⁺的物质的量浓度；
（3）发生反应：2Na+2D₂O=2NaOD+D₂↑，根据方程式计算生成NaOD、D₂的质量，溶液质量=Na的质量+水的质量-D₂的质量，进而计算溶液质量分数．

解答 解：（1）①物质的量变化量之比等于化学计量数之比，则a：b：2=（3-0.9×2）：（2-0.8×2）：0.4×2=3：1：2，故a=3，b=1，故答案为：3；1；
②2s内B的反应速率=$\frac{\frac{2mol}{2L}-0.8mol/L}{2s}$=0.1mol/（L•s），故答案为：0.1mol/（L•s）；

根据v=$\frac{△c}{△t}$计算v（B）；
（2）③电池反应式为：Fe+H₂SO₄=FeSO₄+H₂↑，生成氢气物质的量为$\frac{3.36L}{22.4L/mol}$=0.15mol，转移电子数目为0.15mol×2×6.02×10²³mol^-1=1.806×10²³，故答案为：1.806×10²³；
④根据H原子守恒，溶液中H⁺的物质的量浓度为2×1.5mol/L-$\frac{0.15mol×2}{0.2L}$=1.5mol/L，故答案为：1.5mol/L；
（3）设NaOD的质量为x，D₂的质量为y，则：
2Na+2D₂O=2NaOD+D₂↑
2×23    2×41  4      
2.3g       x     y
x=.$\frac{2.3g×2×41}{2×23}$=4.1g
y=$\frac{2.3g×4}{2×23}$=0.2g
故溶液质量为mg+2.3g-0.2g=（m+2.1）g
溶液质量分数为$\frac{4.1g}{（m+2.1）g}$×100%=$\frac{4.1}{m+2.1}$×100%，
故答案为：$\frac{4.1}{m+2.1}$×100%．

点评 本题考查化学平衡计算、原电池计算、化学方程式计算，侧重考查学生分析计算能力，明确各个物理量关系是解本题关键，注意对基础知识的理解掌握．