Question

【題目】碳、氮和鋁的單質(zhì)及其化合物在工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)和生活中有重要的作用．

（1）真空碳熱還原氯化法可實現(xiàn)由鋁礦制備金屬鋁，其相關(guān)的熱化學(xué)方程式如下：

反應(yīng)的 ___________用含a、b的代數(shù)式表示；

（2）用活性炭還原法可以處理氮氧化物某研究小組向某密閉容器中加入一定量的活性炭和NO，發(fā)生反應(yīng) 在時，反應(yīng)進行到不同時間測得各物質(zhì)的濃度如下：

內(nèi)，NO的平均反應(yīng)速率 ________________，時，該反應(yīng)的平衡常數(shù) _______________；

后，只改變某一條件，反應(yīng)重新達到平衡，根據(jù)上表中的數(shù)據(jù)判斷改變的條件可能是 ___________ 填字母編號．

通入一定量的NO b.加入一定量的活性炭

加入合適的催化劑 適當(dāng)縮小容器的體積

若30min后升高溫度至，達到平衡時，容器中NO、、的濃度之比為3：1：1，則Q____________填“”或“”．

在恒容條件下，能判斷該反應(yīng)一定達到化學(xué)平衡狀態(tài)的依據(jù)是 ___________填選項編號．

單位時間內(nèi)生成的同時消耗

反應(yīng)體系的溫度不再發(fā)生改變

混合氣體的密度不再發(fā)生改變

反應(yīng)體系的壓強不再發(fā)生改變

（3）鋁電池性能優(yōu)越， 電池可用作水下動力電源，其原理如圖所示：請寫出該電池正極反應(yīng)式_____________________________________________；常溫下，用該化學(xué)電源和惰性電極電解300ml硫酸銅溶液（過量），消耗27mgAl，則電解后溶液的 ___________不考慮溶液體積的變化。

Answer 1

【答案】 ad bc 2

【解析】（1）根據(jù)反應(yīng)①、②

再根據(jù)蓋斯定律可知，①+②即得到反應(yīng)

，所以該反應(yīng)的（0.5a+b）。

（2）分析圖表數(shù)據(jù)，0~10min內(nèi)，NO的平均反應(yīng)速率（NO）==0.032，化學(xué)平衡三段式列式計算平衡濃度：

起始量（mol/L） 1 0 0

變化量（mol/L） 0.5 0.25 0.25

平衡量（mol/L） 0.5 0.25 0.25

K==0.25mol/L，因此，本題正確答案為：0.032；0.25

②30min后，只改變某一條件，反應(yīng)重新達到平衡，圖表數(shù)據(jù)分析可知一氧化氮、氮氣、二氧化碳濃度都增大，a.通入一定量的NO，反應(yīng)正向進行，達到平衡后一氧化氮、氮氣、二氧化碳濃度都增大，故a符合；b. 加入一定量的活性炭是固體，對平衡無影響，故b不符合；加入合適的催化劑，只能改變化學(xué)反應(yīng)速率，不能改變平衡；濃度不變，故c不符合；適當(dāng)縮小容器的體積，反應(yīng)前后是氣體體積不變的反應(yīng)，平衡不動，但各物質(zhì)濃度增大，故d符合；因此，本題正確答案為ad；

③30min后，達到平衡時容器中NO、N2、CO2的濃度之比為2：1：1，升高溫度至，達到平衡時，容器中NO、、的濃度之比為3：1：1，說明升溫后平衡逆向移動，逆反應(yīng)為吸熱反應(yīng)，則正反應(yīng)為放熱反應(yīng)，故Q< 。

在恒容條件下，體積不變。無論反應(yīng)是否達到平衡，單位時間內(nèi)生成的同時消耗 ，故a錯誤；該反應(yīng)為放熱反應(yīng)，所以反應(yīng)體系的溫度隨著反應(yīng)的進行而改變，當(dāng)平衡時，反應(yīng)體系的溫度不變，故b正確；c. 反應(yīng)中有固體參加，反應(yīng)前后固體質(zhì)量不相等，所以當(dāng)反應(yīng)達到平衡時，混合氣體的密度不再變化，故c正確；d.無論反應(yīng)是否達到平衡狀態(tài)，壓強始終不變，故d錯誤；故選bc。

（3）原電池工作時Al被氧化，應(yīng)為電池的負極，Ag2O被還原，應(yīng)為電池的正極，正極上氧化銀得電子和水反應(yīng)生成銀和氫氧根離子，正極反應(yīng)為：Ag2O+2e-+H2 O=2Ag+2OH-；

根據(jù)反應(yīng)中得失電子數(shù)相等計算，消耗27mgAl失去電子0.003mol，則需要氫氧根離子的物質(zhì)的量=0.003mol，溶液中增加氫離子的物質(zhì)的量為0.003mol，則溶液中氫離子濃度=

=0.01mol/L，pH=-lg0.01=2。故答案為：Ag2O+2e-+H2 O=2Ag+2OH-；2