18.有甲、乙两位学生利用原电池反应检测金属的活动性顺序,两人都使用镁片与铝片作电极,但甲同学将电极放入6 mol·L-1硫酸溶液中,乙同学将电极放入6 mol·L-1的氢氧化钠溶液中,如下图所示。
(1)写出甲池中正极的电极反应式__________________________________________________。 (2)写出乙池中负极的电极反应式__________________________________________________。 (3)写出乙池中总反应的离子方程式_______________________________________________。 (4)如果甲与乙同学均认为“构成原电池的电极材料如果都是金属,则构成负极材料的金属应比构成正极材料的金属活泼”,则甲会判断出________活动性更强,而乙会判断出________活动性更强(填写元素符号)。
(5)由此实验,可得到如下哪些结论正确____________________________________________。 A.利用原电池反应判断金属活动顺序时应注意选择合适的介质 B.镁的金属性不一定比铝的金属性强
C.该实验说明金属活动顺序已过时,已没有实用价值
D.该实验说明化学研究对象复杂、反应受条件影响较大,因此应具体问题具体分析
(6)上述实验也反过来证明了“直接利用金属活动顺序判断原电池中的正负极”这种做法________(“可靠”或“不可靠”)。如不可靠,请你提出另一个判断原电池正、负极的可行实验方案______________(如可靠,此空可不填)。
三、计算题(共3小题)
19.把0.4 mol X气体和0.6 mol Y 气体混合于2 L密闭容器中,使它们发生如下反应:4X(g)+5Y(g)
nZ(g)+6W(g)。2 min末已生成0.3 mol W,若测知以Z的浓度变化表示的反应速率为
0.05 mol·L-1·min-1,试计算:
(1)前2 min内用W的浓度变化表示的平均反应速率为。 (2)2 min末时Y的浓度为。 (3)化学反应方程式中n=。
(4)2 min末,恢复到反应前温度,体系内压强是反应前压强的倍。
20.向2 L密闭容器中通入amol气体A和bmol气体B,在一定条件下发生反应xA(g)+yB(g)鸠pC(g)+qD(g)。已知:平均反应速率v(C)=v(A);反应2 min时,A的浓度减少了,B的物质的量减少了mol,有amol D生成。回答下列问题: (1)反应2 min内,vA=________,vB=________。
(2)化学方程式中,x=________,y=________,p=________,q=________。 (3)反应平衡时,D为2amol,则B的转化率为________。
21.将一定量的二氧化硫和含0.7 mol氧气的空气(忽略CO2)放入一定体积的密闭容器中,550 ℃时,在催化剂作用下发生反应2SO2+O2
2SO3。反应达到平衡后,将容器中的混合气体通过过
量氢氧化钠溶液,气体体积减小了21.28 L;再将剩余气体通过一种碱性溶液吸收氧气,气体的体积又减少了5.6 L(以上气体体积均为标准状况下的体积)。(计算结果保留一位小数) 请回答下列问题:
(1)判断该反应达到平衡状态的标志是(填字母)__________________。 a.二氧化硫和三氧化硫浓度相等 b.三氧化硫百分含量保持不变
c.容器中气体的压强不变
d.三氧化硫的生成速率与二氧化硫的消耗速率相等 e.容器中混合气体的密度保持不变
(2)求该反应达到平衡时,消耗二氧化硫的物质的量占原二氧化硫的物质的量的百分比。 (3)若将平衡混合气体的5%通入过量的氯化钡溶液中,生成沉淀的质量是多少? 四、填空题(共3小题)
22.燃料电池是利用燃料(如氢气、甲烷、一氧化碳等)与氧气反应,将反应产生的化学能转变为电能的装置,通常用氢氧化钾作为电解质溶液。完成下列关于甲烷(CH4)燃料电池的填空: (1)甲烷与氧气反应的化学方程式为________________________________________________。 (2)已知燃料电池的总反应式为CH4+2O2+2KOH===K2CO3+3H2O,电池中有一极的电极反应为CH4+10OH--8e-===CO
+7H2O,这个电极是燃料电池的________(填“正极”或“负极”),另一
电极上的电极反应式为______________________________________________。 (3)随着电池不断放电,电解质溶液的碱性________(填“增强”、“减弱”或“不变”)。
(4)通常情况下,甲烷燃料电池的能量利用率________(填“大于”、“小于”或“等于”)甲烷燃烧的能量利用率。
23.如图所示的装置,在盛有水的烧杯中,铁圈和银圈的连接处吊着一根绝缘的细丝,使之平衡。小心地往烧杯中央滴入硫酸铜溶液。
(1)片刻后可观察到的现象是(指悬吊的金属圈)________。 A.铁圈和银圈左右摇摆不定 B.保持平衡状态不变 C.铁圈向下倾斜 D.银圈向下倾斜
(2)产生上述现象的原因是_______________________________________________________。 (3)写出反应的化学方程式:_____________________________________________________。 24.已知某反应为可逆反应,在一定条件下,向密闭容器中充入反应物:
(1)反应刚开始时:反应物浓度________,正反应速率________;生成物浓度________,逆反应速率__________(填“最大”或“最小”)。
(2)反应进行中时:反应物浓度________,正反应速率________;生成物浓度________,逆反应速率________(填“增大”、“减小”或“不变”)。
(3)反应达到平衡后:反应物浓度________,生成物浓度________(填“改变”或“不变”),此时正反应
速率与逆反应速率________(填“相等”或“不相等”)。
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