题目内容

(1)把6mol A气体和5mol B气体混合放入4L密闭容器中,在一定条件下发生反应:3A(g)+B(g)?2C(g)+xD(g),经5min达到平衡,此时生成2mol C,测得D的平均反应速率为0.15mol/(L?min),则
①平衡时A的物质的量浓度是
 
;B的转化率是
 
.
②在下面空白处用三段式写出求算x的过程.
(2)美国阿波罗宇宙飞船上使用了一种新型装置,其构造如图所示:a、b两个电极均由多孔的碳块组成.写出a极的电极反应式:
 
.
考点:化学平衡的计算,原电池和电解池的工作原理
专题:化学平衡专题,电化学专题
分析:(1)①c(A)平衡=
n
V
,根据平衡时C的物质的量,利用物质的量之比等于化学计量数之比,求出△n(A),再利用n(A)平衡=n(A)起始-△n(A),求出n(A)平衡,代入计算;根据反应速率=
△c
△t
计算;
②根据D的反应速率求出D的物质的量,根据反应的物质的量之比等于化学计量数之比计算x;
(2)氢氧燃料电池中,通入氢气的一极为电源的负极,发生氧化反应,电极反应式为H2-2e-+2OH-=2H2O,通入氧气的一极为原电池的正极,电极反应式为O2+4e-+2H2O=4OH-,原电池工作时,氢氧燃料电池的总反应为2H2+O2=2H2O.
解答: 解:(1)①△n(A)=
3
2
×2mol=3mol,△n(B)=
1
2
×2mol=1mol
n(A)平衡=n(A)起始-△n(A)=6mol-3mol=3mol,
所以c(A)平衡=
n(A)平衡
V
=
3mol
4L
=0.75mol/L,B的转化率=
1mol
5mol
×100%=20%
故答案为:0.75mol/L;20%;
②D的物质的量为n(D)=0.15mol?(L?min)-1×5min×4L=3mol,反应的物质的量之比等于化学计量数之比,所以2:x=2mol:3mol,解得x=3,
答:x的值是3;
(2)氢氧燃料电池中,通入氢气的一极为电源的负极,通入氧气的一极为原电池的正极,由于电解质溶液呈碱性,则负极a电极反应式为2H2-4e-+4OH-=4H2O(或H2-2e-+2OH-=2H2O),正极b电极反应式为O2+4e-+2H2O=4OH-;
故答案为:2H2-4e-+4OH-=4H2O(或H2-2e-+2OH-=2H2O).
点评:本题考查化学平衡的计算,原电池原理分析和电极反应书写方法,题目难度不大,注意对基础知识的理解、积累.
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