Question

(1)以Zn和Cu为电极，稀H₂SO₄为电解质溶液形成原电池。

①H₂SO₄所含化学键为____________；

②若有0.4mole^-流过导线，则理论上负极质量减少____________g；

③若将稀硫酸换成硫酸铜溶液，电极质量增加的是____________(填“锌极”或“铜极”），原因是____________(用电极方程式表示）；

(2)①T₁温度时，在容积为2L的恒容密闭容器中发生反应：2NO(g)+O₂(g)2NO₂(g)。容器中各反应物和生成物的物质的量随时间变化如图所示。下列能判断达到化学平衡的是____________

A．反应中NO与O₂的物质的量之比为2：1

B．混合气体的总质量不随时间的变化而变化

C．单位时间内每消耗2nmolNO₂，同时生成nmolO₂

D．2v_正(O₂)=v_逆(NO)

E．混合气体的压强不变

②0~t时间段，反应速率v(NO₂)=____________。

Answer

共价键 13 铜极 Cu2＋＋2e－=Cu DE mol/(L·min)

【解析】

H2SO4是由非金属元素形成的共价化合物，Zn、Cu、稀H2SO4形成原电池时，Zn作负极，Zn失电子生成Zn2+，若将稀硫酸换成硫酸铜溶液，则正极为Cu2+得电子生成Cu，附着在正极表面，使其质量增加。T1温度时，在容积为2L的恒容密闭容器中发生反应：2NO(g)+O2(g)2NO2(g)，利用图中曲线上物质的量的变化量，借助化学方程式，可确定三条曲线对应的物质，从而确定起始投入量：NO为1mol，O2为0.6mol，NO2为0mol；分析平衡状态时，利用“变量不变是平衡态”进行分析；在进行v(NO2)计算时，可从图中采集数据，然后进行计算。

(1)以Zn和Cu为电极，稀H2SO4为电解质溶液形成原电池。

①H2SO4的结构式为，分子中不含有金属元素，所含化学键为共价键；

②负极电极反应式为Zn-2e- ==Zn2+，若有0.4mole-流过导线，则理论上负极质量减少=13g；

③若将稀硫酸换成硫酸铜溶液，则在正极，Cu2+得电子生成Cu，附着在正极的表面，所以电极质量增加的是铜极，原因是Cu2＋＋2e－=Cu；答案为：共价键；13；铜极；Cu2＋＋2e－=Cu；

(2)①参照化学方程式，从图中可采集以下信息：起始投入量：NO为1mol，O2为0.6mol，NO2为0mol。

A．反应过程中NO与O2的物质的量之比始终为2：1，所以二者比值为2：1时，不一定达平衡状态，A不符合题意；

B．反应混合物都为气体，在反应过程中，混合气体的总质量始终不随时间的变化而变化，总质量不变时，反应不一定达平衡状态，B不符合题意；

C．单位时间内每消耗2nmolNO2，同时生成nmolO2，反应进行的方向相同，不一定达平衡状态，C不符合题意；

D．2v正(O2)=v逆(NO)，反应进行的方向相反，且速率之比等于化学计量数之比，反应达平衡状态，D符合题意；

E．因为反应前后气体的分子数不等，所以只有在平衡状态时，混合气体的压强不变，E符合题意；

故选DE；

②0~t时间段，生成NO2的物质的量为0.8mol，反应速率v(NO2)= =mol/(L·min)。答案为：DE；mol/(L·min)。