Question

I．已知：反应aA(g)＋bB(g)⇌cC(g)，某温度下，在2 L的密闭容器中投入一定量的A、B，两种气体的物质的量浓度随时间变化的曲线如图所示。

(1)经测定前4 s内v(C)＝0.05 mol·L^－1·s^－1，则该反应的化学方程式为___。

(2)若上述反应分别在甲、乙、丙三个相同的密闭容器中进行，经同一段时间后，测得三个容器中的反应速率分别为：甲：v(A)＝0.3 mol·L^－1·s^－1，乙：v(B)＝0.12 mol·L^－1·s^－1，丙：v(C)＝9.6 mol·L^－1·min^－1，则甲、乙、丙三个容器中反应速率由快到慢的顺序为_______________。

II．298 K时，将20 mL 3x mol·L^－1 Na₃AsO₃、20 mL 3x mol·L^－1 I₂和20 mL NaOH溶液混合，发生反应：AsO (aq)＋I₂(aq)＋2OH^－(aq)AsO (aq)＋2I^－(aq)＋H₂O(l)。溶液中c(AsO)与反应时间(t)的关系如图所示。

(1)下列可判断反应达到平衡的是________(填标号)。

a．溶液的pH不再变化           b．v(I^－)＝2v(AsO)

c． 不再变化    d．c(I^－)＝y mol·L^－1

(2)t_m时，v_正____v_逆(填“大于”“小于”或“等于”)。

(3)t_m时v_逆____t_n时v_逆(填“大于”“小于”或“等于”)，理由是________。

III．电化学气敏传感器可用于监测环境中NH₃的含量，其工作原理示意图如图。溶液中OH^－向电极__(填“a”或“b”)移动，负极的电极反应式为：___。

Answer

3A(g)＋B(g)⇌2C(g) 乙＞甲＞丙 ac 大于 小于 tm时生成物浓度较低，逆反应速率较小 a 2NH3－6e－＋6OH－=N2＋6H2O

【解析】

I．（1）4s内，v（A）==0.075mol·L-1·s-1，前4 s内v（C）=0.05mol·L-1·s-1，速率之比等于化学计量数之比可知a：c=3：2，12s平衡时，A减少0.6mol·L－1、B减少0.2mol·L－1，可知a：b=3：1；

（2）化学反应速率与化学计量数的比值越大、反应速率越快；

II．(1)达到平衡时，正逆反应速率相等，各物质的浓度不变；

(2)反应从正反应开始进行，tm时反应继续正向进行；

(3)物质的浓度越大，反应速率越大；

III．a电极通入氨气生成氮气，说明氨气被氧化，为原电池负极，则b为正极，氧气得电子被还原，结合电极方程式解答该题。

I．4s内，v（A）==0.075mol·L-1·s-1，前4 s内v（C）=0.05mol·L-1·s-1，速率之比等于化学计量数之比可知a：c=3：2，12s平衡时，A减少0.6mol·L－1、B减少0.2mol·L－1，可知a：b=3：1，则该可逆反应为3A(g)＋B(g)⇌2C(g)，故答案为：3A(g)＋B(g)⇌2C(g)；

（2）甲：v（A）=0.35mol·L-1·s-1；乙：v（B）=0.125mol·L-1·s-1；丙：v（C）=9.65mol·L-1·s-1， ，则甲、乙、丙三个容器中反应速率由快到慢的顺序为乙＞甲＞丙，故答案为：乙＞甲＞丙；

II．①a．溶液pH不变时，则c（OH－）也保持不变，反应达到平衡状态，故a选；

b．同一个化学反应，速率之比等于化学计量数之比，无论是否达到平衡，都存在v（I－）=2v（AsO），故b不选；

c．不再变化，可说明各物质的浓度不再变化，反应达到平衡状态，故c选；

d．由图可知，当c （AsO）=y mol·L-1时，浓度不再发生变化，则达到平衡状态，由方程式可知此时c（I－）=2y mol·L－1，所以c（I－）=y mol·L－1时没有达到平衡状态，故d不选；

故答案为：ac；

②反应从正反应开始进行，tm时反应继续正向进行，则tm时，v正大于v逆，故答案为：大于；

③tm时比tn时AsO浓度更小，则逆反应速率更小，则tm时v逆小于tn时v逆，故答案为：小于；tm时生成物浓度较低，逆反应速率较小；

III．因为a极为负极，则溶液中的阴离子向负极移动，负极是氨气发生氧化反应变成氮气，且OH－向a极移动参与反应，故电极反应式为2NH3-6e－+6OH－=N2+6H2O，故答案为：a；2NH3－6e－＋6OH－=N2＋6H2O。