Question

（ I）氧化还原反应Cu+2AgNO₃=Cu（NO₃）₂+2Ag可设计成一个原电池，写出两个电极上的电极反应：负极：

Cu-2e^-=Cu²⁺

，正极：

2Ag⁺+2e^-=2Ag

．
（II）已知NaHCO₃水溶液呈碱性：
（1）用离子方程式表示NaHCO₃溶液呈碱性的原因

HCO₃^-+H₂O?H₂CO₃+OH^-

（2）NaHCO₃溶液中各离子的浓度由大到小的关系是

c（Na⁺）＞c（HCO₃^-）＞c（OH^-）＞c（H⁺）＞c（CO₃^2-）

（III）某温度下，密闭容器中A、B、C三种气体的初始浓度和平衡浓度如下表：

物质	A	B	C
初始浓度/mol?L-1	0.020	0.020	0
平衡浓度/mol?L-1	0.016	0.016	0.0080

回答下列问题：
（1）反应达到平衡时，A的转化率为

20%

．
（2）该反应的化学方程式可表示为（用A、B、C表示物质的化学式）

A（g）+B（g）?2C（g）

，其平衡常数为

0.25

．
（3）该温度下，若将A和B各0.10mol的气体混合物充入10L的密闭容器中发生反应，10s末达到平衡，则用A表示的化学反应速率为

0.00020mol/L．s

．

Answer 1

分析：（ I）根据电池反应式知，铜被氧化，银离子被还原，所以负极上铜失电子发生氧化反应，正极上银离子得电子发生还原反应；
（II）（1）碳酸氢钠是强碱弱酸酸式盐，碳酸氢钠水解导致溶液中氢氧根离子浓度大于氢离子浓度而使其溶液呈碱性；
（2）钠离子不水解，碳酸氢根离子水解，碳酸氢钠溶液呈碱性，溶液中氢氧根离子浓度大于氢离子浓度，但水解是微弱的，根据离子的来源确定氢离子浓度和碳酸根离子浓度的相对大小；
（III）（1）转化率=

反应浓度

初始浓度

×100%；
（2）同一化学反应、同一时间段内，各物质的反应浓度之比=反应速率之比=计量数之比，K=

C2(C)

C(A)．C(B)

；
（3）先根据化学平衡常数计算平衡时A的浓度，再根据v=

△C

△t

计算A的反应速率．

解答：解：（ I）根据电池反应式知，铜被氧化，银离子被还原，所以负极上铜失电子发生氧化反应，电极反应式为Cu-2e^-=Cu²⁺，正极上银离子得电子发生还原反应，电极反应式为2Ag⁺+2e^-=2Ag；
故答案为：Cu-2e^-=Cu²⁺，2Ag⁺+2e^-=2Ag；
（II）（1）碳酸氢钠是强碱弱酸酸式盐，碳酸氢钠水解导致溶液中氢氧根离子浓度大于氢离子浓度而使其溶液呈碱性，水解离子方程式为HCO₃^-+H₂O?H₂CO₃+OH^-；
故答案为：HCO₃^-+H₂O?H₂CO₃+OH^-；
（2）钠离子不水解，碳酸氢根离子水解，所以c（Na⁺）＞c（HCO₃^-），碳酸氢钠水解而使溶液呈碱性，所以c（OH^-）＞c（H⁺），但水解是微弱的，溶液中阴离子主要以碳酸氢根离子存在，所以c（HCO₃^-）＞c（OH^-），溶液中碳酸氢根离子电离出氢离子和碳酸根离子、水电离出氢离子，所以c（H⁺）＞c（CO₃^2-），故溶液中各种离子浓度大小顺序是c（Na⁺）＞c（HCO₃^-）＞c（OH^-）＞c（H⁺）＞c（CO₃^2-）；
故答案为：c（Na⁺）＞c（HCO₃^-）＞c（OH^-）＞c（H⁺）＞c（CO₃^2-）；
（III）（1）反应达到平衡状态时，A反应掉的浓度为（0.020-0.016）mol/L，转化率=

反应浓度

初始浓度

×100%=

(0.020-0.016)mol/L

0.020mol/L

×100%=20%；
故答案为：20%；
（2）同一化学反应、同一时间段内，各物质的反应浓度之比=反应速率之比=计量数之比，A的反应浓度：B的反应浓度：C的反应浓度=（0.020-0.016）mol/L：（0.020-0.016）mol/L：（0.0080-0）mol/L=1：1：2，所以该反应的化学方程式可表示为A（g）+B（g）?2C（g），K=

C2(C)

C(A)．C(B)

=

(0.0080mol/L)2

0.016mol/L×0.016mol/L

=0.25；
故答案为：A（g）+B（g）?2C（g），0.25；
（3）设A平衡时的物质的量是x
      A（g）+B（g）?2C（g），
开始 0.1mol  0.1mol  0
反应（0.1-x）mol（0.1-x）mol  2（0.1-x）mol
平衡 xmol   xmol    2（0.1-x）mol
则A、B、C各物质的平衡浓度分别为0.1xmol/L、0.1xmol/L、0.2（0.1-x）mol/L，
K=

[0.2(0.1-x)mol/L]2

0.1xmol/L×0.1xmol/L

=

1

4

，x=0.08mol，则反应的A的物质的量是（0.1-0.08）mol=0.02mol，
v=

△C

△t

=

(0.1-0.08)mol 10L

10S

=0.00020mol/L．s；
故答案为：0.00020mol/L．s．

点评：本题考查了原电池原理、离子浓度大小的比较、化学平衡的有关计算等知识点，注意化学平衡常数的有关计算中各物质的浓度必须是平衡时的浓度，且化学平衡常数只与温度有关，与物质的浓度无关，为易错点．