Question

【题目】（1）肼（N2H4）又称联氨，广泛用于火箭推进剂、有机合成及燃料电池，NO2的二聚体N2O4则是火箭中常用氧化剂。肼燃料电池原理如图所示，通入氧气的电极上发生的电极反应式为____________________。

（2）在2 L密闭容器中，800 ℃时反应2NO(g)＋O2(g) 2NO2(g)体系中，n(NO)随时间的变化如表：

时间/s	0	1	2	3	4	5
n(NO)/mol	0.020	0.010	0.008	0.007	0.007	0.007

①到达平衡时NO的转化率为_________。

②用O2表示从0～2 s内该反应的平均速率v＝____________________。

③如下图所示，表示NO2变化曲线的是________。

④能说明该反应已达到平衡状态的是________(填序号)。

A．v(NO2)＝2v(O2) B．容器内压强保持不变

C．v逆(NO)＝2v正(O2) D．容器内的密度保持不变

Answer 1

【答案】O2+4e-+2H2O=4OH-65%1.5×10－3 mol·L－1·s－1bBC

【解析】

（1）原电池中负极发生失去电子的氧化反应，正极发生得到电子的，因此通入N2H4的电极是负极，通入氧气的电极是正极，电解质溶液显碱性，则正极上发生的电极反应式为O2+4e-+2H2O＝4OH-。

（2）①到达平衡时剩余NO 0.007mol，消耗NO是0.020mol－0.007mol＝0.013mol，所以NO的转化率为0.013mol/0.020mol×100%＝65%。

②从0～2 s内消耗NO是0.020mol－0.008mol＝0.012mol，所以根据方程式可知消耗氧气是0.006mol，浓度是0.006mol÷2L＝0.003mol/L，则用O2表示从0～2 s内该反应的平均速率v＝0.003mol÷2s＝1.5×10－3 mol·L－1·s－1。

③NO2是生成物，根据以上分析可知平衡时生成NO2是0.013mol，浓度是0.013mol÷2L＝0.0065mol/L，所以表示NO2变化曲线的是b。

④A．v(NO2)＝2v(O2)不能说明正逆反应速率相等，则反应不一定达到平衡状态，A错误；

B．正反应体积减小，则容器内压强保持不变说明反应达到平衡状态，B正确；

C．v逆(NO)＝2v正(O2)说明正逆反应速率相等，则反应达到平衡状态，C正确；

D．密度是混合气的质量和容器容积的比值，在反应过程中质量和容积始终是不变的，因此容器内的密度保持不变不能说明反应达到平衡状态，D错误。

答案选BC。