Question

（1）電子表中的電源常用微型銀鋅原電池，其電極分別為Ag₂O和Zn，電解質溶液為KOH溶液，總反應式為：Ag₂O+H₂O+Zn═Zn（OH）₂+2Ag．請回答：放電時氧化銀電極上的反應式為：

 

；隨著電極反應的進行，鋅極區(qū)域的pH

 

（填“增大”、“不變”、“減小”）；當 6.5g Zn 完全溶解時，電子轉移了

 

 mol．
（2）將H₂、O₂分別充入多孔性石墨電極，將電極插入NaOH的水溶液中構成原電池，O₂從

 

極通入；負極的電極反應為

 

；一段時間后NaOH的濃度將

 

（填“變大”、“變小”、“不變”或“無法確定”）．
（3）一定溫度下，在體積為2L的恒容密閉容器中充入1mol N₂和3mol H₂，一定條件下發(fā)生反應：N₂（g）+3H₂（g）?2NH₃（g），測得其中N₂（g）物質的量隨時間變化如圖．
a、從開始反應到t₁時刻，氨氣的平均反應速率為

 

．
b、達到平衡時，氨氣在反應混合物中的百分含量是

 

．
c、在t₃時刻，對于可逆反應所達狀態(tài)，下列說法正確的有

 

．
A．一個N≡N鍵斷裂的同時，有6個N-H鍵斷裂
B．密度不再改變        
C．混合氣體的平均相對分子質量不再改變
D．正反應速率v（H₂）=0.6mol/（L?min），逆反應速率v（NH₃）=0.2mol/（L?min）
（4）相對分子質量為72的烷烴的分子式是

 

；該烷烴在空氣中燃燒的化學反應方程式是

 

；寫出該烷烴所有同分異構體的結構簡式

 

、

 

、

 

、

 

（有多少種寫多少種，不必填滿）．

Answer 1

考點：化學電源新型電池,物質的量或濃度隨時間的變化曲線

專題：化學平衡專題,電化學專題

分析：（1）根據(jù)化合價變化可知Zn被氧化，應為原電池的負極，則正極為Ag₂O，根據(jù)電極反應判斷溶液PH的判斷，根據(jù)電極反應式計算；
（2）氫氧燃料電池中，氧氣在正極得電子，在堿性電解質環(huán)境下氫氣失電子生成水，電池總反應式表示為：2H₂+O₂=2H₂O；
（3）a、根據(jù)氮氣的變化量求出氨氣的變化量，再求反應速率；
b、利用三段式求出平衡時各反應物的物質的量，再求出氨氣的含量；
c、當反應達到平衡狀態(tài)時，正逆反應速率相等，各物質的濃度不再改變，由此衍生的一些物理量也不變；
（4）根據(jù)烷烴的通式C_nH_2n+2來計算；烷烴在空氣中燃燒的生成二氧化碳和水；根據(jù)烷烴同分異構體書寫解答．

解答： 解：（1）已知總反應式為：Ag₂O+H₂O+Zn═Zn（OH）₂+2Ag，則正極為Ag₂O，Ag₂O得電子生成Ag，則正極反應式為：Ag₂O+H₂O+2e^-═2Ag+2OH^-；負極電極反應為Zn+2OH^-=ZnO+H₂O+2e^-，消耗氫氧根離子，溶液的pH減小，當 6.5g Zn 完全溶解時，參加反應的Zn的物質的量為0.1mol，則轉移的電子為0.2mol；
故答案為：Ag₂O+H₂O+2e^-=2Ag+2OH^-；減��；0.2；
（2）氫氧燃料電池中，氧氣在正極得電子，則O₂從正極通入，在堿性電解質環(huán)境下氫氣在負極失電子生成水，則負極的電極反應為2H₂-4e^-+4OH^-=4H₂O，電池總反應式表示為：2H₂+O₂=2H₂O，所以反應后溶液的體積增大，氫氧化鈉的濃度減小；
故答案為：正；2H₂-4e^-+4OH^-=4H₂O；變�。�
（3）a、從開始反應到t₁時刻，氮氣的變化量為0.5mol，則生成氨氣為1mol，所以v（NH₃）=

1mol 2L

t1min

=

0.5

t1

mol/（L?min），
故答案為：

0.5

t1

mol/（L?min）；
b、N₂（g）+3H₂（g）?2NH₃（g），
起始量（mol）：1       3          0
反應量（mol）：0.75      2.25      1.5
平衡量（mol）：0.25      0.75      1.5
則平衡時氣體總物質的量為0.25+0.75+1.5=2.5mol，則氨氣在反應混合物中的百分含量是

1.5mol

2.5mol

×100%=60%；
故答案為：60%；
c、A．一個N≡N鍵斷裂表示正速率，有6個N-H鍵斷裂表示逆速率，而且正逆反應速率之比等于計量數(shù)比，故A正確；
B．容器的體積不變，氣體的質量守恒，所以密度始終不變，則不能用密度來判斷平衡，故B錯誤；
C．隨著反應進行，氣體的物質的量減少，氣體的總質量不變，則混合氣體的平均相對分子質量逐漸增大，當平均相對分子質量不再改變即是平衡狀態(tài)，故C正確；
D．正反應速率v（H₂）=0.6mol/（L?min），逆反應速率v（NH₃）=0.2mol/（L?min），正逆速率之比不等于計量數(shù)之比，所以不能判斷平衡狀態(tài)，故D錯誤；
故答案為：AC；
（4）設烷烴的分子式為C_xH_（2x+2），
則14x+2=72，解得x=5，
所以該烷烴的分子式為C₅H₁₂，
C₅H₁₂在空氣中燃燒生成二氧化碳和水，化學反應方程式為：C₅H₁₂+8O₂

點燃

5CO₂+6H₂O；
分子式為C₅H₁₂的同分異構體有主鏈有5個碳原子的：CH₃CH₂CH₂CH₂CH₃，
主鏈有4個碳原子的：CH₃CH（CH₃）CH₂CH₃，
主鏈有3個碳原子的：CH₃C（CH₃）₂CH₃；
故答案為：C₅H₁₂；C₅H₁₂+8O₂

點燃

5CO₂+6H₂O；CH₃CH₂CH₂CH₂CH₃、CH₃CH（CH₃）CH₂CH₃、CH₃C（CH₃）₂CH₃．

點評：本題考查了原電池原理的應用、反應速率的求算、平衡狀態(tài)的判斷、烷烴分子式的判斷、同分異構體等，題目涉及的知識點較多，側重于考查學生對所學知識的綜合應用能力．