Question

（本小題滿分9分）

（1）把6 mol A氣體和5 mol B氣體混合放入4 L密閉容器中，在一定條件下發生反應：3A(g)+B(g)2C(g)+xD(g)，經5min達到平衡，此時生成2 mol C，測得D的平均反應速率為0.15 mol/(L·min)，則平衡時A的物質的量濃度是____________；B的轉化率是__________；x的值是___________。

（2）反應2H₂（g） + O₂ （g）＝ 2H₂O（g） 的能量變化如圖所示。已知拆開1molH₂、1molO₂和1molH-O中的化學鍵分別需要消耗436KJ、496KJ和463KJ能量，則該反應         （填“吸收” 或“放出”）         KJ熱量。

（3）美國阿波羅宇宙飛船上使用了一種新型裝置，其構造如右圖所示：

a、b兩個電極均由多孔的碳塊組成。寫出a極的電極反應式：              。

（4）工業上用電解飽和食鹽水的方法制取金屬氯氣，反應中能量的轉化形式是               ；氯氣在           極上產生，反應后溶液的pH              。 （填“增大”或“減小”）。

 

Answer 1

【答案】

（9分，每空各1分） （1）0.75mol/L      20%           3    （2）放出   484

（3）H₂ +2OH^－－2e^－＝2H₂O            （4）電能轉化為化學能   陽    增大

【解析】（1）D的平均反應速率為0.15 mol/(L·min)，所以生成物B平衡時物質的量是0.15 mol/(L·min)×5min×4L＝3mol，因為物質的量的變化量就是相應的化學計量數之比，所以x＝3.消耗AB的物質的量分別是3mol和1mol，因此平衡時A的濃度是（6mol－3mol）÷4L＝0.75mol/L，B的轉化率是1÷5×100％＝20％。

（2）反應熱就是斷鍵吸收的能量和形成化學鍵所放出的能量的差值，所以該反應放出的能量是2×2×463KJ－2×436KJ－496KJ＝484KJ。

（3）a極通入的是空氣，所以是負極，又因為電解質溶液是氫氧化鉀，所以負極反應式為H₂ +2OH^－－2e^－＝2H₂O 。

（4）電解是把電能轉化為化學能的裝置。電解池中陰離子在陽極放電，所以陽極產生氯氣。陰極是氫離子放電，產生氫氣。所以溶液中產生氫氧化鈉，顯堿性，pH增大。