Question

（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），则平衡时A的物质的量浓度是

 

；B的转化率是

 

；x的值是

 

．

（2）反应2H₂（g）+O₂（g）=2H₂O（g）的能量变化如图1所示．已知拆开1molH₂、1molO₂和1molH-O中的化学键分别需要消耗436KJ、496KJ和463KJ能量，则该反应

 

 （填“吸收”或“放出”）

 

 KJ热量．
（3）美国阿波罗宇宙飞船上使用了一种新型装置，其构造如图2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：

 

．
（4）工业上用电解饱和食盐水的方法制取金属氯气，反应中能量的转化形式是

 

；氯气在

 

极上产生，反应后溶液的pH

 

． （填“增大”或“减小”）．

Answer 1

考点：化学平衡的计算,反应热和焓变,常见化学电源的种类及其工作原理

专题：化学反应中的能量变化,化学平衡专题,电化学专题

分析：（1）c（A）_平衡=

n(A)平衡

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；根据物质的量之比等于化学计量数之比，利用平衡时C的物质的量，求出参加反应的B的物质的量，再利用转化率的定义计算；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）依据反应焓变=反应物键能总和-生成物键能总和，计算得到焓变负值为放热反应，正值为吸热反应；
（3）分析装置图是氢氧燃料电池，氢气在a电极失电子发生氧化反应为原电池的负极，在碱溶液中生成水；
（4）电解饱和食盐水的方法制取金属氯气的反应是电解原理的应用，电能转化为化学能，溶液中氯离子在阳极失电子生成氯气，阴极是溶液中氢离子得到电子生成氢气，水的电离破坏正向 进行．氢氧根离子浓度增大，溶液PH增大；

解答： 解：（1）△n（A）=

3

2

×2mol=3mol，
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，
参加反应的B的物质的量n（B）=

1

2

n（C）=

1

2

×2mol=1mol，
所以B的转化率为α=

1mol

5mol

×100%=20%，
D的物质的量为n（D）=0.15mol?（L?min）^-1×5min×4L=3mol，
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，
故答案为：0.75mol/L；20%；3；
（2）反应2H₂（g）+O₂（g）=2H₂O（g）的能量变化如图1所示．已知拆开1molH₂、1molO₂和1molH-O中的化学键分别需要消耗436KJ、496KJ和463KJ能量，反应的焓变△H=2×436KJ/mol+496KJ/mol-2×2×463KJ/mol=-484KJ/mol；
故答案为：放出；484；
（3）装置图分析可知是原电池反应，氢气和氧气在碱溶液中形成原电池反应，氢气在负极发生氧化反应，电极反应为H₂+2OH^--2e^-=2H₂O；
故答案为：H₂+2OH^--2e^-=2H₂O；           
（4）电解饱和食盐水的方法制取金属氯气的反应是电解原理的应用，电能转化为化学能，溶液中氯离子在阳极失电子生成氯气，阴极是溶液中氢离子得到电子生成氢气，水的电离破坏正向进行．氢氧根离子浓度增大，溶液PH增大；
故答案为：电能转化为化学能，阳，增大；

点评：本题考查了化学平衡的计算应用，化学反应焓变的计算，原电池原理和电解池原理的应用，掌握基础积累知识是关键，题目难度中等．