Question

16．W、X、Y、Z分别为H、C、N、O元素
（1）由XW₄、Z₂和KOH溶液组成的新型燃料电池中，负极上发生反应的电极反应式为CH₄-8e^-+10OH^-═CO₃^2-+7H₂O
（2）已知：2YZ₂（g）?Y₂Z₄（g）△H＜0．在恒温恒容条件下，将一定量YZ₂和Y₂Z₄的混合气体通入容积为2L的密闭容器中，反应过程中各物质的物质的量浓度c随时间t的变化关系如图所示．
①a、b、c、d四个点中，化学反应处于平衡状态的是点bd．
②25min时，增加了NO₂（填物质的化学式）0.8 mol．

Answer 1

分析 （1）由CH₄、O₂和KOH溶液组成的新型燃料电池，负极上发生氧化反应，甲烷在负极失去电子，碱性条件下生成碳酸根离子与水；
（2）①物质的浓度不发生变化时表示化学反应处于平衡状态；
②由图象曲线变化可知，在10min时，N浓度变化量为0.4mol/L，M浓度变化量为0.2mol/L，则N为NO₂的变化曲线，M为N₂O₄的变化曲线，25min瞬间，N₂O₄的浓度不变，NO₂的浓度变为1mol/L，应是加入NO₂，根据浓度变化量计算加入NO₂的物质的量．

解答 解：（1）由CH₄、O₂和KOH溶液组成的新型燃料电池，负极上发生氧化反应，甲烷在负极失去电子，碱性条件下生成碳酸根离子与水，负极电极反应式为：CH₄-8e^-+10OH^-═CO₃^2-+7H₂O，
故答案为：CH₄-8e^-+10OH^-═CO₃^2-+7H₂O；
（2）①物质的浓度不发生变化时表示化学反应处于平衡状态，由图可知，处于平衡状态的点是b和d，
故选：bd；
②由图象曲线变化可知，在10min时，N浓度变化量为0.4mol/L，M浓度变化量为0.2mol/L，则N为NO₂的变化曲线，M为N₂O₄的变化曲线，25min瞬间，N₂O₄的浓度不变，NO₂的浓度变为1mol/L，应是加入NO₂，ze 加入NO₂的物质的量2L×（1mol/L-0.6mol/L）=0.8mol，
故答案为：NO₂；0.8．

点评 本题考查化学平衡图象、原电池，明确图象中纵横坐标及点、线、面的意义，关键是判断N、M所代表的物质，难度中等．