Question

（14分）

Ⅰ．有甲、乙两位学生均想利用原电池反应检测金属的活动性顺序，两人均使用镁片和铝片作电极，但甲同学将电极放入2 mol/L H₂SO₄溶液中，乙同学将电极放入2 mol/L的NaOH溶液中，如图：

（1）写出甲池中正极的电极反应式：                                 ；

（2）写出乙池中负极的电极反应式：                           ；

（3）如果甲与乙同学均认为“构成原电池的电极材料如果都是金属，则构成负极材料的金属应比构成正极材料的金属活泼”，则甲会判断出               活动性更强，而乙会判断出            活动性更强（填元素符号）。

（4）由此实验，可得到如下哪些正确结论？（   ）

A．利用原电池反应判断金属活动性顺序时应注意选择合适的电解质

B．镁的金属性不一定比铝的金属性强

C．该实验说明金属活动顺序表已过时，已设有实用价值

D．该实验说明化学研究对象复杂、化学反应受条件影响较大，因此应具体问题具体分析

Ⅱ．向一个容积为2 L的密闭容器中充入2 mol A和1 mol B，发生如下反应：2 A(g) + B(g) xC(g) + D(g)，反应达到平衡时C的浓度为1.2 mol/L，B的浓度为0.1 mol/L。

（1）x=                ；

（2）若使容器温度升高，平衡时混合气体的平均相对分子质量减小，则正反应为   

         （填“吸热”或“放热”）反应；

（3）若维持容器体积和温度不变，按下列方法加入起始物质，达到平衡时C的浓度仍为1.2 mol/L的是              （用序号填空）

①4 mol A + 2 mol B

②3 mol C + 1 mol D

③3 mol C + 1 mol D +1 mol B

Answer

Ⅰ.（1）2H+＋2e- = H2↑（2分）

（2）2Al+8OH--6e- = 2AlO2-+4H2O （或Al+4OH--3e- = AlO2-+2H2O）（2分）

（3）Mg；Al （每空1分）    （4）A D（2分）

Ⅱ.（1）3（2分）   （2）吸热（2分）    （3）②（2分）

【解析】Ⅰ.（1）在原电池中较活泼的金属作负极，失去电子，发生氧化反应。电子经导线传递到正极上，所以溶液中的阳离子向正极移动，阴离子向负极移动。正极得到电子，发生还原反应。甲中铝是正极，镁是负极。正极反应式为2H+＋2e- = H2↑。

（2）乙中，由于铝可以和氢氧化钠溶液反应，而镁不能，所以镁是正极，铝是负极。负极反应式为2Al+8OH--6e- = 2AlO2-+4H2O 。

（3）根据原理可知，甲中镁的活泼性强于铝的。而乙中则得出铝的活泼性强于镁的。

（4）根据以上实验事实可知，选项AD是正确的。

Ⅱ.（1）平衡时B的浓度为0.1 mol/L，则消耗的B的浓度是0.5mol/L－0.1mol/L＝0.4mol/L。由于浓度的变化之比是相应的化学计量数之比，所以x＝3。

（2）由于正反应是体积增大的反应，所以当混合气体的平均相对分子质量减小时，平衡是向正反应方向移动的，即正反应是吸热反应。

（3）由于平衡的建立和途径无关，②③分别相当于AB的物质的量是2mol、1mol和2mol、2mol，所以②符合。③相当于增大A的转化率，达到平衡时C的浓度大于1.2 mol/L。①相当于在原平衡的基础上增大压强，平衡向逆反应方向移动，但达到平衡时C的浓度大于1.2 mol/L，而小于2.4mol/L。答案选②。