Question

一种基于酸性燃料电池原理设计的酒精检测仪，负极上的反应为。

下列有关说法正确的是

A．检测时，电解质溶液中的H⁺向负极移动

B．若有0．4mol电子转移，则在标准状况下消耗4．48L氧气

C．电池反应的化学方程式为：

D．正极上发生的反应是：

【答案】C

【解析】

试题分析：A、原电池中阳离子向正极移动，错误，不选A；B、每摩尔氧气反应转移4摩尔电子，所以当有0．4摩尔电子转移时有标况下2．24升氧气反应，错误，不选B；C、根据负极反应可知乙醇被氧化成乙酸，正确，选C；D、因为溶液为酸性环境，氧气反应不能生成氢氧根离子，错误，不选D。

考点：原电池的原理

【题型】选择题
【适用】较难
【标题】2014-2015学年山东省微山一中高二下学期期末考试化学试卷（带解析）
【关键字标签】
【结束】
 

（14分）C、N、S是重要的非金属元素，按要求回答下列问题：

（1）烟道气中含有的CO和SO₂是重要的污染物，可在催化剂作用下将它们转化为S（s）和CO₂，此反应的热化学方程式为______________________________________。

已知：CO（g）+1/2O₂（g）=CO₂（g）   △H=－283．0kJ·mol^－1；

S（s）+O₂=SO₂（g）   △H=－296．0 kJ·mol^－1

（2）向甲、乙两个均为1L的密闭容器中，分别充入5mol SO₂和3mol O₂，发生反应：

2 SO₂ （g）＋O₂ （g）2SO₃（g） △H＜0

甲容器在温度为T₁的条件下反应，达到平衡时SO₃的物质的量为4．5mol；乙容器在温度为T₂的条件下反应，达到平衡时SO₃的物质的量为4．6mol。

则T₁________T₂（填“＞”“＜”），甲容器中反应的平衡常数K=___________。

（3）如图所示，A是恒容的密闭容器，B是一个体积可变的充气气囊。保持恒温，关闭K₂，分别将1 mol N₂和3mol H₂通过K₁、K₃充入A、B中，发生的反应为：N₂（g）+3H₂（g） 2NH₃（g），起始时A、B的体积相同均为a L。

①下列示意图正确，且既能说明A容器中反应达到平衡状态，又能说明B容器中反应达到平衡状态的是_  __。

②容器A中反应到达平衡时所需时间t s，达到平衡后容器的压强变为原来的5/6，则平均反应速率v（H₂）=____。

（4）将0．1mol氨气分别通入1L pH=1的盐酸、硫酸和醋酸溶液中，完全反应后三溶液中NH₄⁺离子浓度分别为c₁、c₂、c₃，则三者浓度大小的关系为______（用c₁、c₂、c₃和＞、＜、＝表示）。已知醋酸铵溶液呈中性，常温下CH₃COOH的Ka＝1×10^-5 mol·L^－1，则该温度下0．1 mol·L^-1的NH₄Cl溶液的pH为_________。

Answer

（14分，每空2分）

（1）2CO（g）+SO2（g）=S（s）+2CO2（g） △H=-270 kJ·mol－1）

（2）> 108L·mol－1或108

（3）d 1/atmol·L－1·S－1（缺少单位或错误扣1分）

（4）c1= c2< c3，PH=5

【解析】

试题分析：（1）根据盖斯定律，反应①×2-反应②即可，2CO（g）+SO2（g）=S（s）+2CO2（g） △H=-270 kJ·mol－1（2）因为反应正向为放热，所以三氧化硫增多，说明平衡正向移动，温度降低，选>；根据方程式计算，平衡时二氧化硫的浓度为0．5 mol/L，氧气的浓度为0．75 mol/L，三氧化硫的浓度为4．5 molL，所以平衡常数=4．5×4．5/(0．5×0．5×0．75)= 108L·mol－1或108;（3）a、A中气体的密度始终不变，而B中的密度随体积变化而变化，平衡时不变；b、反应过程中平衡常数始终不变，不能说明平衡；c、正反应起点最大，所以错误；d、氮气的转化率逐渐增大，最后不变，说明反应到平衡。选d。

N2（g）+3H2（g） 2NH3（g）

起始物质的量 1 3 0

改变物质的量 x 3x 2x

平衡物质的量1-x 3-3x 2x （1-x+3-3x +2x）/(1+3)=5/6 解x=1/3所以氢气的反应速率=1/atmol·L－1·S－1。（4）盐酸和硫酸完全反应，醋酸有剩余，对铵根离子水解抑制作用，所以在醋酸溶液中铵根离子浓度最大，关系为c1= c2< c3，因为醋酸铵为中性，说明醋酸的电离程度=氨水的电离程度，铵盐的水解平衡常数=10-14/10-5=10-9，因为铵根离子浓度约为0．1mol/L，所以氢离子浓度×一水合氨浓度=10-9×0．1=10-10，又因为氢离子浓度=一水合氨浓度，所以氢离子浓度=10-5mo/lL，所以pH=5。

考点：考查热化学方程式的书写，化学平衡常数的计算，盐类的水解