题目内容
【题目】I.已知:反应aA(g)+bB(g)cC(g),某温度下,在2 L的密闭容器中投入一定量的A、B,两种气体的物质的量浓度随时间变化的曲线如图所示。
(1)经测定前4 s内v(C)=0.05 mol·L-1·s-1,则该反应的化学方程式为___。
(2)若上述反应分别在甲、乙、丙三个相同的密闭容器中进行,经同一段时间后,测得三个容器中的反应速率分别为:甲:v(A)=0.3 mol·L-1·s-1,乙:v(B)=0.12 mol·L-1·s-1,丙:v(C)=9.6 mol·L-1·min-1,则甲、乙、丙三个容器中反应速率由快到慢的顺序为_______________。
II.298 K时,将20 mL 3x mol·L-1 Na3AsO3、20 mL 3x mol·L-1 I2和20 mL NaOH溶液混合,发生反应:AsO (aq)+I2(aq)+2OH-(aq)AsO (aq)+2I-(aq)+H2O(l)。溶液中c(AsO)与反应时间(t)的关系如图所示。
(1)下列可判断反应达到平衡的是________(填标号)。
a.溶液的pH不再变化 b.v(I-)=2v(AsO)
c. 不再变化 d.c(I-)=y mol·L-1
(2)tm时,v正____v逆(填“大于”“小于”或“等于”)。
(3)tm时v逆____tn时v逆(填“大于”“小于”或“等于”),理由是________。
III.电化学气敏传感器可用于监测环境中NH3的含量,其工作原理示意图如图。溶液中OH-向电极__(填“a”或“b”)移动,负极的电极反应式为:___。
【答案】3A(g)+B(g)2C(g) 乙>甲>丙 ac 大于 小于 tm时生成物浓度较低,逆反应速率较小 a 2NH3-6e-+6OH-=N2+6H2O
【解析】
I.(1)4s内,v(A)==0.075mol·L-1·s-1,前4 s内v(C)=0.05mol·L-1·s-1,速率之比等于化学计量数之比可知a:c=3:2,12s平衡时,A减少0.6mol·L-1、B减少0.2mol·L-1,可知a:b=3:1;
(2)化学反应速率与化学计量数的比值越大、反应速率越快;
II.(1)达到平衡时,正逆反应速率相等,各物质的浓度不变;
(2)反应从正反应开始进行,tm时反应继续正向进行;
(3)物质的浓度越大,反应速率越大;
III.a电极通入氨气生成氮气,说明氨气被氧化,为原电池负极,则b为正极,氧气得电子被还原,结合电极方程式解答该题。
I.4s内,v(A)==0.075mol·L-1·s-1,前4 s内v(C)=0.05mol·L-1·s-1,速率之比等于化学计量数之比可知a:c=3:2,12s平衡时,A减少0.6mol·L-1、B减少0.2mol·L-1,可知a:b=3:1,则该可逆反应为3A(g)+B(g)2C(g),故答案为:3A(g)+B(g)2C(g);
(2)甲:v(A)=0.35mol·L-1·s-1;乙:v(B)=0.125mol·L-1·s-1;丙:v(C)=9.65mol·L-1·s-1, ,则甲、乙、丙三个容器中反应速率由快到慢的顺序为乙>甲>丙,故答案为:乙>甲>丙;
II.①a.溶液pH不变时,则c(OH-)也保持不变,反应达到平衡状态,故a选;
b.同一个化学反应,速率之比等于化学计量数之比,无论是否达到平衡,都存在v(I-)=2v(AsO),故b不选;
c.不再变化,可说明各物质的浓度不再变化,反应达到平衡状态,故c选;
d.由图可知,当c (AsO)=y mol·L-1时,浓度不再发生变化,则达到平衡状态,由方程式可知此时c(I-)=2y mol·L-1,所以c(I-)=y mol·L-1时没有达到平衡状态,故d不选;
故答案为:ac;
②反应从正反应开始进行,tm时反应继续正向进行,则tm时,v正大于v逆,故答案为:大于;
③tm时比tn时AsO浓度更小,则逆反应速率更小,则tm时v逆小于tn时v逆,故答案为:小于;tm时生成物浓度较低,逆反应速率较小;
III.因为a极为负极,则溶液中的阴离子向负极移动,负极是氨气发生氧化反应变成氮气,且OH-向a极移动参与反应,故电极反应式为2NH3-6e-+6OH-=N2+6H2O,故答案为:a;2NH3-6e-+6OH-=N2+6H2O。