题目内容
【题目】据图回答下列问题：
Ⅰ.(1)若烧杯中溶液为稀硫酸，则观察到的现象是__________，负极反应式为：_______________________。
(2)若烧杯中溶液为氢氧化钠溶液，则负极为________(填Mg或Al)，总反应化学方程式为________________________________。
Ⅱ. (3)由Al、Cu、浓硝酸组成原电池，其负极的电极反应式为______________________。
Ⅲ.中国科学院长春应用化学研究所在甲醇燃料电池技术方面获得新突破，组装出了自呼吸电池及主动式电堆。甲醇(CH3OH)燃料电池的工作原理如下图所示。
(4)该电池工作时，b口通入的物质为_______，c口通入的物质为______。
(5)该电池正极的电极反应式为：_____________。
【答案】Mg逐渐溶解，Al片上有气泡冒出，电流计指针偏转 Mg－2e－ = Mg2+ Al 2Al+2NaOH+2H2O = 2NaAlO2+3H2↑ Cu－2e－ = Cu2+ CH3OH O2或空气 O2+4e－+4H+ = 2H2O
【解析】
Ⅰ.（1）镁比铝活泼，若烧杯中溶液为稀硫酸，镁为负极，铝为正极；
（2）铝和与氢氧化钠溶液反应，若烧杯中溶液为氢氧化钠溶液，铝为负极，镁为正极；
Ⅱ. （3）由Al、Cu、浓硝酸组成原电池，铝表面发生钝化，则铜与浓硝酸发生氧化还原反应，结合原电池中附加发生失电子的氧化反应作答；
Ⅲ. （4）根据氢离子移动方向知，右侧电极为正极，左侧电极为负极，负极上通入燃料；
（5）正极上氧化剂得电子发生还原反应；
Ⅰ. (1)镁比铝活泼,若烧杯中溶液为稀硫酸,形成原电池反应,镁为负极,铝为正极,负极发生Mg2e=Mg2+，可观察到Mg逐渐溶解，Al片上有气泡冒出，电流计指针偏转，
故答案为：Mg逐渐溶解，Al片上有气泡冒出，电流计指针偏转；Mg2e=Mg2+；
(2)铝和与氢氧化钠溶液反应,若烧杯中溶液为氢氧化钠溶液,铝为负极，镁为正极,负极生成NaAlO2，正极生成氢气，反应的总方程式为2Al+2NaOH+2H2O = 2NaAlO2+3H2↑；
故答案为：Al；2Al+2NaOH+2H2O = 2NaAlO2+3H2↑；
Ⅱ. （3）由Al、Cu、浓硝酸组成原电池，铝做正极，铜做负极，发生失电子的氧化反应生成铜离子，其电极反应式为Cu－2e－ = Cu2+；
Ⅲ. （4）据氢离子移动方向知右侧电极为正极，c口通氧气；左侧电极为负极，b口为负极上通入燃料甲醇，故答案为：CH3OH；O2或空气；
(2)正极上氧气得电子和氢离子反应生成水，电极反应式为：O2+4e－+4H+ = 2H2O。
【题目】（1）在一定温度下，在固定体积的密闭容器中进行可逆反应：N2(g)＋3H2(g)
2NH3(g)。该可逆反应达到平衡的标志是________。
A．3v正(H2)＝2v逆(NH3) B．单位时间生成m mol N2的同时生成3m mol H2
C．容器内的总压强不再随时间而变化 D．混合气体的密度不再随时间变化
（2）工业上可用天然气为原料来制取合成氨的原料气氢气。某研究性学习小组的同学模拟工业制取氢气的原理，在一定温度下，体积为2 L的恒容密闭容器中测得如下表所示数据。请回答下列问题：
时间/min | CH4/mol | H2O/mol | CO/mol | H2/mol |
0 | 0.40 | 1.00 | 0 | 0 |
5 | a | 0.80 | c | 0.60 |
7 | 0.20 | b | 0.20 | d |
分析表中数据，判断5 min时反应是否处于平衡状态？______(填“是”或“否”)，前5 min反应的平均反应速率v(CH4)＝____________________。
（3）恒温恒容下，将2 mol 气体A和2 mol气体B通入体积为2L的密闭容器中，发生如下反应：2A(g)＋B(g) xC(g)＋2D(s)，2 min后反应达到平衡状态，此时剩余1.2 mol B，并测得C的浓度为1.2 mol/L。
①x＝________。
②A的转化率与B的转化率之比为________。