Question

9．（1）已知
物质的转化率（%）=$\frac{反应物转化的物质的量}{反应物起始的物质的量}$×100%
在2L的容器中进行下列可逆反应，各物质的有关数据如下：
aA （g）+bB （g）?2C（g）
起始物质的量浓度（mol/L）：1.5     1           0
2s末物质的量浓度（mol/L）：0.9     0.8          0.4
则：①该可逆反应的化学方程式可表示为3A（g）+B（g）?2C（g）；②0到2s用物质B来表示的反应速率为0.1mol/（L•s）；③从反应开始到2s末，A的转化率为40%；
④下列事实能够说明上述反应在该条件下已经达到化学平衡状态的是BE．
A．v_B（反应）=v_C（生成）                      B．容器内气体的总压强保持不变
C．容器内气体的密度不变                       D．v_A：v_B：v_C=3：2：2
E．容器内气体C的物质的量分数保持不变
（2）①锌电池有望代替铅蓄电池，它的构成材料是锌、空气、某种电解质溶液，发生的总反应式是：2Zn+O₂═2ZnO．则该电池的负极材料是锌；当导线中有1mol电子通过时，理论上消耗的O₂在标准状况下的体积是5.6L． 
②瑞典ASES公司设计的曾用于驱动潜艇的液氨-液氧燃料电池示意图如图，该燃料电池工作时，外电路中电子的流动方向是从电极1到电极2；电池的总反应为4NH₃+3O₂=2N₂+6H₂O．

Answer 1

分析 （1）①依据转化量之比等于方程式计算系数之比判断方程式系数书写方程式；
②依据v=$\frac{△c}{△t}$计算；
③根据物质的转化率（%）=$\frac{反应物转化的物质的量}{反应物起始的物质的量}$×100%计算；
④根据化学平衡状态的特征解答，当反应达到平衡状态时，正逆反应速率相等，各物质的浓度、百分含量不变，以及由此衍生的一些量也不发生变化，解题时要注意，选择判断的物理量，随着反应的进行发生变化，当该物理量由变化到定值时，说明可逆反应到达平衡状态；
（2）①原电池负极锌失去电子发生氧化反应生成锌离子；根据电子守恒计算出消耗氧气的物质的量，然后根据V=nVm计算出氧气的体积；
②先判断两极反应，根据正极和负极反应写出电极总反应；外电路中电子从负极流向正极．

解答 解：（1）①aA （g）+bB （g）?2C（g）
起始浓度（mol/L） 1.5         1               0
转化浓度（mol/L）  0.6       0.2             0.4
2s末浓度（mol/L） 0.9       0.8              0.4
依据转化量之比等于方程式计算系数之比，所以反应的方程式：3A （g）+B （g）?2C（g）；
故答案为：3A （g）+B （g）?2C（g）；
②0到2s用物质B来表示的反应速率为：V（B）=$\frac{0.2mol/L}{2s}$=0.1 mol/（L•s），
故答案为：0.1 mol/（L•s）；
③从反应开始到2s末，A的转化率为：$\frac{0.6mol/L}{1.5mol/L}$×100%=40%，
故答案为：40%；
④A．v_B（反应）=v_C（生成），同种物质的正逆反应速率不等，不是平衡状态，故A错误；                      
B．容器内气体的总压强保持不变，各物质的物质的量不变，为平衡状态，故B错误；
C．质量、体积均不变，容器内气体的密度始终不变，不能判定平衡状态，故C错误；            
D．v_A：v_B：v_C=3：2：2始终存在，不能判定平衡状态，故D错误；
E．容器内气体C的物质的量分数保持不变，为平衡状态，故Ec错误；
故答案为：BE；
（2）①2Zn+O₂=2ZnO中锌化合价升高发生氧化反应，所以该电池的负极材料是锌；
当导线中有1mol电子通过时，根据电子守恒可知消耗氧气的物质的量为：$\frac{1mol}{4}$=0.25mol，理论上消耗的O₂在标准状况下的体积是：22.4L/mol×0.25mol=5.6L，
故答案为：锌；5.6L；
②在燃料电池的负极上发生燃料氨气失电子的氧化反应，则碱性环境下电极1发生的电极反应为：2NH₃+6OH^--6e^-=N₂↑+6H₂O，正极上氧气得到电子生成氢氧根离子，则电池的总反应为：4NH₃+3O₂=2N₂+6H₂O；外电路中电子从负极流向正极，即从电极1到电极2，
故答案为：1；2；4NH₃+3O₂=2N₂+6H₂O．

点评 本题考查较为综合，涉及化学反应速率的计算、化学平衡状态的判断、转化率计算、原电池原理等知识，题目难度中等，明确化学反应速率的概念及表达式为解答关键，注意掌握原电池工作原理，试题培养了学生的分析、理解能力及灵活应用能力．