- 电解池
- 共5205题
2007年10月24日，我国在西昌卫星发射中心用“长征三号甲”运载火箭将“嫦娥一号”探月卫星成功送入太空，迈出了向广寒宫求索的第一步．“长征三号甲”是三级液体助推火箭，一、二级为常规燃料，第三级为液态氧燃料．
（1）常规燃料通常指以肼（N2H4）为燃料，以二氧化氮做氧化剂．但有人认为若用氟气代替二氧化氮作氧化剂，反应释放的能量更大（两者反应生成氮气和氟化氢气体）．
已知：N2H4（g）+O2（g）=N2（g）+2H2O（g）；△H=-543kJ•mol-1
H2（g）+
请写出肼和氟气反应的热化学方程式：______；
（2）氢是一种理想的绿色能源，最近科学家利用太阳光分解水来制备氢．如图为光分解水制氢的循环系统，反应过程中所需的电能由太阳能光电池提供，反应体系中I2和Fe2+等可循环使用．
①判断光电池的a端为______极，b端为______极；
②写出电解池A中电极反应式：
阴极______，阳极______；
③电解池B中反应的离子方程式______；
④若电解池A中生成H2的体积为8.96L（标准状况下），则电解池B中生成Fe2+的物质的量为______．
正确答案
（1）由N2H4（g）+O2（g）=N2（g）+2H2O（g）；△H=-543kJ•mol-1①
H2（g）+
利用盖斯定律可知①+②×4-③×2可得反应N2H4（g）+2F2（g）=N2（g）+4HF（g），
该反应的△H=（-543kJ•mol-1）+4×（-269kJ•mol-1）-2×（-242kJ•mol-1）=-1135kJ•mol-1，
故答案为：N2H4（g）+2F2（g）=N2（g）+4HF（g）△H=-1135kJ•mol-1
（2）电解池左边放出氢气，氢离子在此得到电子，故左侧为电解池阳极，所以a端为原电池负极，b端为正极碘离子在此失去电子．
故答案为：①负，正
②2H++2e-→H2↑，2I-→I2+2e-③4Fe3++2H2O
O2↑+4H++4Fe2+
（4）据原电池原理，得失电子守恒有n（H2）=V/Vm=8.96L/22.4molL-1=0.4mol，所以 故答案为：失去电子数为2×0.4mol=0.8mol，Fe3+→Fe2+，得到电子数为2×0.4mol
故答案为：0.8mol
2010年亚运会在我国广州成功举办，整个亚运会体现了环保理念．
（1）广州亚运会火炬“潮流”采用了丙烷（C3H8）作为燃料，燃烧后的产物为水和二氧化碳．在298K时，1mol丙烷完全燃烧生成CO2和液态水放出2221.5kJ的热量，则该反应的热化学方程式为______．
又知：在298K时C3H8（g）=C3H6（g）+H2（g）△H=124.2kJ•mol-1，H2（g）+
（2）广州是一座美丽的海滨城市，海水资源非常丰富．
①海洋电池是以铝为负极，铂网为正极，海水为电解质溶液，空气中氧气与铝反应产生电流，电池总反应为4Al+3O2+6H2O=4Al（OH）3，下列说法正确的是______（填写序号字母）；
a．电池工作时，电流由铝电极沿导线流向铂电极
b．铂电极采用网状比块状更利于O2放电
c．海水中的OH-向铝电极方向移动
②用惰性电极电解200mL l.5mol/L食盐水；电解2min时，两极共收集到448mL气体（标准状况下）．写出该电解反应的离子方程式______．假设电解前后溶液的体积不变，则电解后该溶液的pH为______．
正确答案
（1）在298K时，1mol丙烷完全燃烧生成CO2和液态水放出2221.5kJ的热量，则该反应的热化学方程式为C3H8（g）+5O2（g）=3CO2（g）+4H2O（l），△H=-2221.5kJ•mol-1，
故答案为：C3H8（g）+5O2（g）=3CO2（g）+4H2O（l），△H=-2221.5kJ•mol-1；
（2）①铝为负极，铂网为正极，海水为电解质溶液形成的原电池中，
a．原电池工作时，电流由负极沿导线流向正极，即电流由铂电极沿导线流向铝电极，故a错误；
b．铂电极采用网状能增大气体的面积，网状比块状更利于O2放电，故b正确；
c．原电池工作时，电解质中的阴离子移向负极，所以海水中的OH-向铝电极方向移动，故c正确；
故答案为：bc；
②电解氯化钠溶液反应的离子方程式为：2Cl-+2H2O
（1）已知：2SO2（g）+O2（g）⇌2SO3 （g）△H=-196.6kJ•mol-1；2NO（g）+O2（g）⇌2NO2（g）△H=-113.0kJ•mol-1 ．则反应NO2（g）+SO2（g）⇌SO3（g）+NO（g）的△H=______kJ•mol-1
一定条件下，将NO2与SO2 按体积比1：2置于密闭容器中发生上述反应，下列能说明反应达到平衡状态的是______．
a．体系压强保持不
b．混合气体颜色保持不变
c．SO3与NO的体积比保持不变
d．每消耗1mol SO3的同时生成1mol NO2
（2）CO可用于合成甲醇，反应方程式为CO（g）+2H2（g）⇌CH3OH（g）．CO在不同温度下的平衡转化率与压强的关系如图1所示．该反应△H______0（填“＞”或“＜”）．实际生产条件控制在250℃、1.3×104kPa左右，选择此压强的理由是______
（3）甲醇（CH3OH）燃料电池的结构示意图如图2．甲醇进入______极（填“正”或“负”），正极发生的电极反应为______．
（4）101kPa时，若16gCH3OH完全燃烧生成液态水，放出热量为363.25kJ/mol，则甲醇燃烧的热化学方程式为______．
正确答案
（1）根据盖斯定律，将第二个方程式颠倒过来，与第一个方程式相加得：2NO2+2SO2═2SO3+2NO，△H=-83.6 kJ•mol-1，则NO2+SO2⇌SO3+NO，△H=-41.8 kJ•mol-1；
a、本反应是反应前后气体分子数不变的反应，故体系的压强保持不变，故a不能说明反应已达到平衡状态；
b、随着反应的进行，NO2的浓度减小，颜色变浅，故b可以说明反应已达平衡；
c、SO3和NO都是生成物，比例保持1：1，故c不能作为平衡状态的判断依据；
d、d中所述的两个速率都是逆反应速率，不能作为平衡状态的判断依据；故选b；
故答案为：-41.8；b；
（2）由图可知，温度升高，CO的转化率降低，平衡向逆反应方向移动，故逆反应是吸热反应，正反应是放热反应，△H＜0；压强大，有利于加快反应速率，有利于使平衡正向移动，但压强过大，需要的动力大，对设备的要求也高，故选择250℃、1.3×104kPa左右的条件．因为在250℃、压强为1.3×104 kPa时，CO的转化率已较大，再增大压强，CO的转化率变化不大，没有必要再增大压强，
故答案为：＜；在1.3×104kPa下，CO的转化率已较高，再增大压强CO的转化率提高不大，而生产成本增加得不偿失；
（3）甲醇燃料电池中，甲醇中C元素的化合价升高，则甲醇为负极，电解质为酸，甲醇失去电子生成二氧化碳，电极反应为CH3OH+H2O-6e-=CO2+6H+，氧气再正极上得到电子发生还原反应在酸溶液中生成水，反应的电极反应为：O2+4H++4e-═2H2O，
故答案为：负； O2+4H++4e-═2H2O；
（4）101kPa时，若16gCH3OH物质的量为0.5mol，完全燃烧生成液态水，放出热量为363.25kJ/mol，则1mol甲醇燃烧放热726.5KJ；反应的热化学方程式为：CH3OH（l）+3/2 O2（g）═CO2（g）+2H2O（l）△H=-726.5 kJ/mol，
故答案为：CH3OH（l）+3/2 O2（g）═CO2（g）+2H2O（l）△H=-726.5 kJ/mol．
T℃时反应2SO2（g）+O2（g）
2SO3（g）过程中的能量变化如图所示，回答下列问题．
（1）写出该反应的热化学方程式（用E1、E2或E3表示，下同）______
（2）T℃时将3molSO2和1molO2通入体积为2L的恒温恒容密闭容器中，发生反应．2min时反应达到平衡，此时测得反应物O2还剩余0.1mol，则达到平衡时SO2的转化率为______，反应______（填“放出”或“吸收”）______热量．（用E1、E2或E3表示）
（3）下列叙述能证明该反应已达化学平衡状态的是______（填序号）
①SO2的体积分数不再发生变化 ②容器内压强不再发生变化 ③容器内气体原子总数不再发生变化 ④相同时间内消耗2n molSO2的同时生成n molO2 ⑤相同时间内消耗2n molSO2的同时生成2n molSO3
（4）在反应体系中加入催化剂，反应速率增大，E1、E2和E3的变化是：E1______，E2______，E3______（填“增大”“减小”或“不变”）．
（5）若以右图所示装置，用电化学原理生产硫酸，将SO2、O2以一定压强喷到活性电极上反应．写出两电极的电极反应式：______，______
为稳定持续生产，硫酸溶液的浓度应维持不变，则通入SO2和水的质量比为______．
（6）SOCl2是一种无色液体，可与碳共同构成锂电池的正极材料，且其放电时也有SO2气体产生．写出SOCl2在电池中放电时的电极反应式______．
正确答案
（1）△H=反应物吸收的能量-生成物放出的能量═-E3kJ/mol=-（E2-E1）kJ/mol，
故答案为：2SO2（g）+O2（g）
2SO3（g）△H=-E3kJ/mol 或△H=-（E2-E1）kJ/mol
（2）从图象知，反应物的能量大于生成物的能量，所以该反应是放热反应．
2SO2（g）+O2（g）
2SO3（g） 放热 E3
反应开始 3 mol 1mol 0 E3
转化 1.8 mol 0.9mol 1.8 mol 0.9E3
平衡 1.2mol 0.1mol 1.8 mol
所以SO2的转化率=
故答案为：60%；放出； 0.9 E3；
（3）该反应前后气体体积减小，化学平衡状态的标志：正逆反应速率相等、体系各物质的含量不变．
①②④符合条件；根据原子守恒，各元素的原子总数始终不变，故③错；⑤所指方向一致，故⑤错．
故选：①②④；
（4）加入催化剂，改变了反应历程，改变反应速率，但平衡不移动，所以E2、E1 减小，E3不变，
故答案为：E2、E1 减小，E3不变；
（5）根据原电池反应原理，还原剂在负极上发生氧化反应，氧化剂在正极上发生还原反应，该原电池的本质是
2SO2+O2+2H2O=H2SO4，为维持浓度不变，SO2和O2反应生成硫酸的质量分数是50%，所需的水为反应反应的水和做溶剂的水，所以质量比为=2×64：（2×18+2×98）=16：29
故答案为：+：O2+4e-+4H+═2H2O，-：SO2-2e-+2H2O═SO42-+4H+；16：29；
（6）SOCl2中S的化合价是+4价，是中间价态，能发生氧化还原反应，反应中有二氧化硫生成，也有S单质生成，
故答案为：2SOCl2+4e-═S+SO2↑+4Cl-
①甲烷燃烧热为-A KJ．mol-1，写出甲烷燃烧的热化学方程式______．
②甲烷燃烧电池中用NaOH为电解液，写出该电池正极反应方程式______
③用Pt电极电解NaCl溶液，写出阳极的电极反应方程式______．
④写出NaOH的电离方程式______．
⑤写出NaHCO3的电离方程式______．
正确答案
①燃烧热概念为1mol可燃物完全燃烧生成稳定氧化物放出的热量，反应的热化学方程式为CH4（g）+2O2（g）=CO2（g）+H2O（l）△H=-AKJ/mol，
故答案为：CH4（g）+2O2（g）=CO2（g）+H2O（l）△H=-AKJ/mol；
②甲烷燃料电池，甲烷在负极失电子发生氧化反应，注意电解质溶液是碱性溶液；正极电极反应为：CH4+10OH--8e-═CO32-+7H2O，
故答案为：CH4+10OH--8e-═CO32-+7H2O；
③电解池中阴离子放电顺序判断氯离子失电子发生氧化反应，阳极电极反应为：2Cl--2e-=Cl2↑，故答案为：2Cl--2e-=Cl2↑；
④氢氧化钠是强碱水溶液中完全电离；电离方程式为：NaOH=Na++OH-，故答案为：NaOH=Na++OH-；
⑤碳酸氢钠是强碱弱酸的酸式盐是强电解质完全电离，电离方程式为：NaHCO3=Na++HCO3-，故答案为：NaHCO3=Na++HCO3-．
为减少和消除CO2对环境的影响，一方面世界各国都在限制其排放量，另一方面科学家加强了对CO2创新利用的研究．甲醇是一种可再生燃料，它的沸点为64.7℃．有科学家提出绿色构想：把含有CO2的空气或工业尾气通入碳酸钾溶液中，然后再把CO2从溶液中提取出来，经化学反应后得到甲醇，其构想流程如下：（相对原子质量：C-12 O-16 Ca-40 Ba-137）
试回答下列问题：
（1）写出分解池中发生反应的化学方程式______．
（2）在2×105Pa、300℃合成塔中，若有CO2与H2反应生成32g甲醇和水，放出49.5kJ的热量，试写出合成塔中发生反应的热化学方程式：_____________．
（3）在合成塔中发生的是放热反应，高温不利于甲醇的生成，合成塔中维持300℃的较高温度的原因可能是______；若要提高甲醇的产率，可采取的措施有（写2条）：______、______．
（4）甲醇的一个重要作用是制燃料电池，常用KOH作电解质溶液，负极的电极反应式为：______．
（5）常温常压下，饱和CO2水溶液的pH=5.6，c （H2CO3）=1.5×10-5mol•L-1，若忽略水的电离和H2CO3的二级电离，则H2CO3⇌HCO3-+H+的平衡常数K=______（计算结果保留2位有效数字，己知10-5.6=2.5×10-6）．
（6）某同学拟用沉淀法测定空气中CO2的体积分数，他查得CaCO3、BaCO3的溶度积常数分别为4.96×10-9、2.58×10-9，该同学应该选用较合适的试剂是______（填字母）．
A．Ba（OH）2溶液 B．Ca（OH）2溶液
C．BaCl2和NaOH混合溶液 D．CaCl2溶液．
正确答案
（1）依据流程图分析判断，分解池中发生的反应为碳酸氢钾分解生成碳酸钾、二氧化碳和水，反应的化学方程式为：2KHCO3
故答案为：2KHCO3
（2）根据CO2与足量H2恰好完全反应生成32g甲醇和水，可放出49.5 kJ的热量，则生成1 mol CH3OH放出热量49.5 kJ的热量，所以热化学方程式为
CO2（g）+3H2（g）=CH3OH （g）+H2O（g）△H=-49.5kJ•mol-1，故答案为：CO2（g）+3H2（g）=CH3OH （g）+H2O（g）△H=-49.5kJ•mol-1；
（3）在合成塔中发生的是放热反应，高温不利于甲醇的生成，较低温时反应速率过慢，生产效率低，合成塔中维持300℃的较高温度的原因提高反应速率，催化剂在此温度下活性最大，反应是放热反应，气体体积减小的反应，依据平衡移动原理可知反应正向进行提高甲醇的产率，
故答案为：该温度下催化剂的活性最高；降温；加压或将水和甲醇从混合体系中分离出来；
（4）燃料电池是燃料在负极失去电子发生氧化反应，氧气在正极得到电子发生还原反应；依据氧化还原反应电子守恒和电荷守恒，碱性电解质溶液中电极反应为：CH3OH+8OH--6e-=CO32-+6H2O或：2CH3OH+16OH--12e-=2CO32-+12H2O，
故答案为：CH3OH+8OH--6e-=CO32-+6H2O或：2CH3OH+16OH--12e-=2CO32-+12H2O；
（5）常温常压下，饱和CO2水溶液的pH=5.6，c（H+）=c（HCO3-）=10-5.6mol/L；c （H2CO3）=1.5×10-5mol•L-1，若忽略水的电离和H2CO3的二级电离，则H2CO3⇌HCO3-+H+的平衡常数K=
（6）根据CaCO3、BaCO3的溶度积大小可知BaCO3更难溶，因此令CO2生成BaCO3反应更完全，故可选择Ba（OH）2（或NaOH溶液和BaCl2溶液）作为CO2的沉淀剂，测定的数据除空气的体积外，还需要测定实验时的温度、压强、沉淀的质量，故答案为：Ba（OH）2（或NaOH溶液和BaCl2溶液），故答案为：AD．
甲醇是一种可再生能源，用途广泛，一种由甲醇、氧气以及强碱溶液制成的新型手机电池，容量达氢镍电池或锂电池的10倍．回答下列有关问题：
（1）工业上有一种生产甲醇的反应：
CO2（g）+3H2（g）⇌CH3OH（g）+H2O（g）△H=-49.0kJ•mol-1
在某温度下，容积均为1L的A、B两个容器中，按不同方式投入反应物，保持恒温恒容，经10秒钟后达到平衡，达到平衡时的有关数据如下表：
①从反应开始至达到平衡时，A中用CO2来表示的平均反应速率为______．
②该温度下，反应CO2（g）+3H2（g）⇌CH3OH（g）+H2O（g） 的化学平衡常数的值为______．
③a=______．
④下列措施中能使n（CH3OH）/n（CO2）增大的是______．
A．升高温度 B．充入氢气
C．将水蒸气从体系中分离 D．用更有效的催化剂
（2）某同学设计了一个甲醇燃料电池，并用该电池电解200mL一定浓度的NaCl与CuSO4混合溶液，其装置如图1：
①写出甲中通入甲醇一极的电极反应式______．
②图2中曲线Ⅰ、Ⅱ分别表示乙中两极所得气体的体积随时间变化的关系（气体体积已换算成标准状况下的体积），写出电解开始时铁极上的电极反应式______；
t1后石墨电极上的电极反应式______；计算在t2时所得溶液的pH为（忽略电解前后溶液体积的变化）______．
正确答案
（1）①1mol二氧化碳完全反应放出49.0kJ热量，当放出29.4kJ热量时，则参加反应的n（CO2）=
②CO2（g）+3H2（g）⇌CH3OH（g）+H2O（g）
初始（mol/L） 1 3 0 0
转化（mol/L） 0.6 1.8 0.6 0.6
平衡（mol/L） 0.4 1.2 0.6 0.6
根据K=
故答案为：0.12；
③恒温恒容下，容器A与容器B为等效平衡，平衡时对应组分的物质的量、浓度相等，二者起始物质的量等于各物质的化学计量数，放出热量与吸收热量之和等于反应热数值，则吸收的热量=反应热-放出的热量=49.0kJ-29.4kJ=19.6kJ，
故答案为：19.6；
④要使n（CH3OH）/n（CO2）增大，应使平衡向正反应方向移动，
A．因正反应放热，升高温度，平衡向逆反应方向移动，则n（CH3OH）/n（CO2）减小，故A错误；
B．充入氢气，平衡向正反应方法移动，n（CH3OH）/n（CO2）增大，．故B正确；
C．将水蒸气从体系中分离，平衡向正反应方法移动，n（CH3OH）/n（CO2）增大，故C正确；
D．用更有效的催化剂，平衡不移动，则n（CH3OH）/n（CO2）不变，故D错误．
故答案为：BC；
（2）①甲醇燃料电池中，在碱性条件下，甲醇失电子生成碳酸根与水，电极反应式为：CH3OH-6e-+8OH-=CO32-+6H2O，故答案为：CH3OH-6e-+8OH-=CO32-+6H2O；
②图1中乙中石墨电极为阳极、铁电极为阴极，开始Cl-在阳极放电生成氯气，阴极Cu2+放电生成Cu：Cu2++2e-=Cu；故图2中Ⅰ表示阴极产生的气体，Ⅱ表示阳极产生的气体，t1前电极反应式为：阳极2Cl--4e-=Cl2↑，t1～t2电极反应式为：阳极4OH--4e-=O2↑+2H2O，t2点后电极反应式为：阳极4OH--4e-=O2↑+2H2O，所以在t1后，石墨电极上的电极反应式为4OH--4e-=O2↑+2H2O；t1～t2电极反应式为：阳极4OH--4e-=O2↑+2H2O，阴极2Cu2++4e-=2Cu，t2点后电极反应式为：阳极4OH--4e-=O2↑+2H2O，阴极4H++4e-=2H2↑，所以t1～t2 阳极上生成氧气，t1～t2Ⅱ产生的气体体积=0.336L-0.224L=0.112L，阳极上生成112mL氧气需要n（OH-）=
故答案为：Cu2++2e-=Cu；4OH--4e-=O2↑+2H2O；1．
（1）在2L的密闭容器中放入4molN2O5，发生如下反应：2N2O5（g）
4NO2（g）+O2（g）．反应5min后，测得N2O5转化了20%，则：υ（NO2）为______、5min时，N2O5占混合气体体积分数是______．阅读资料，回答（2）、（3）小题锌铜原电池用画图的方式（如图）表示很不方便，常常采用电池图式表达式，如Zn|ZnSO4（1mol/L）||CuSO4（1mol/L）|Cu 上式中，发生氧化反应的负极写在左边，发生还原反应的正极写在右边．用实垂线“|”表示电极与溶液之间的界面，用双实垂线“||”表示盐桥．
（2）上述资料列举的电池中，锌片上发生的电极反应式是______，
（3）现有一电池，其图式表达式为Cu|CuSO4（1mol/L）||Fe2（SO4）3（0.5mol/L）|C．该电池中，正极的电极反应式是______，负极的电极反应式是______．
（4）写出支链只有一个乙基且式量最小的烷烃的结构简式______．
正确答案
（1）2N2O5（g）⇌4NO2（g）+O2（g）．
2 4
（4×20%）mol 1.6mol
v（NO2）=
在相同条件下，各气体的物质的量之比等于体积之比．
2N2O5（g）⇌4NO2（g）+O2（g） 计量数增加．
2 3
（4×20%）mol 1.2mol
所以混合气体的物质的量为4mol+1.2mol=5.2 mol，
混合气体中N2O5的物质的量为（4-0.8）mol=3.2mol，
N2O5占混合气体的物质的量分数为
故答案为：0.16mol/（L•min）；61.5%
（2）根据电极材料活泼性判断，锌作负极，锌失去电子变成离子进入溶液，发生氧化反应．
故答案为：Zn-2e-=Zn2+（3）根据电极材料活泼性判断，铜作负极，碳作正极，铜失电子 变成铜离子进入溶液，发生氧化反应；溶液中三价铁离子得电子生成二价铁离子，发生还原反应．
故答案为：（+）2Fe3++2e-=2Fe2+；（-）Cu-2e-=Cu2+（4）采用知识迁移的方法解答，该烷烃相当于甲烷中的氢原子被烃基取代，如果有乙基，主链上碳原子最少有5个，所以该烃相当于甲烷中的3个氢原子被乙基取代，故该烃的结构简式
故答案为
钒（V）及其化合物广泛应用于工业催化、新材料和新能源等领域．
（1）V2O5是接触法制硫酸的催化剂．
①一定条件下，SO2与空气反应t min后，SO2和SO3物质的量浓度分别为a mol/L，b mol/L，则SO2起始物质的量浓度为______mol/L；生成SO3的化学反应速率为______mol/（L•min）．
②工业制制硫酸，尾气SO2用______吸收．
（2）全钒液流储能电池是利用不同价态离子对氧化还原反应来实现化学能和电能相互转化的装置，其原理如下图所示：
①当左槽溶液逐渐由黄变蓝，其电极反应式为______．
②充电过程中，右槽溶液颜色逐渐由______色变为______色．
③放电过程中氢离子的作用是______和______；充电时若转移的电子数为3.01×1023个，左槽溶液中n（H+）的变化量为______．
正确答案
（1）①2SO2+O2 
始：x 0
转：b b
平：a b
x-b=a，x=a+b，故x=a+b，
v（SO3）=
故答案为：a+b；
②工业常用氨水吸收二氧化硫，以制备铵盐，故答案为：氨水；
（2）①当左槽溶液逐渐由黄变蓝，其电极反应式为VO2++2H++e-=VO2++H2O，说明此时为原电池，且为原电池的正极．
故答案为：VO2++2H++e-=VO2++H2O；
②充电过程中，右槽连接的是电源负极，为电解池的阴极，电极反应式为V3++e-=V2+，V3+为绿色，V2+为紫色，故可以看到右槽溶液颜色逐渐由绿色变为紫色．
故答案为：；绿，紫；
③充电时，左槽发生的反应为VO2++H2O=VO2++2H++e-，当转移电子为3.01×1023个即为0.5mol电子时，生成氢离子为1mol，此时氢离子参与正极反应，通过交换膜定向移动使电流通过溶液，溶液中离子的定向移动可形成电流，通过0.5mol电子，则左槽溶液中n（H+）的变化量为1mol-0.5mol=0.5mol，
故答案为：0.5．
（ I）在2L密闭容器中，800℃时反应2NO（g）+O2（g）⇌2NO2（g）体系中，n（NO）随时间的交化如下表：
（1）写出该反应的平衡常数表达式：K=______，已知：K（300℃）＞K（350℃），该反应是______反应（填“放热”或“吸热”）；
（2）如图中表示NO2的变化的曲线是______，用O2的浓度变化表示从0～2s内该反应的平均速率v=______；
（3）能说明该反应已经达到平衡状态的是______
a． v（NO2）=2v（O2）；b．容器内压强保持不变；c．v逆（NO）=2v正（O2）；d．容器内物质的密度保持不变．
（4）为使该反应的反应速率增大，且平衡向正反应方向移动的是______
a．及时分离出NO2气体；b．适当升高温度；c．增大O2的浓度；d．选择高效的催化剂．
（ II）用石墨做电极电①稀H2SO4 ②K2SO4溶液 ③CuCl2溶液 ④CuSO4 溶液 ⑤KOH溶液．
（1）阴阳极都有气体产生，且体积比（相同条件下）为2：1的是______（填序号，下同），其阳极的电极反应式都是______，总反应的化学方程式是______．
（2）阴极．阳极都有气体产生，其中溶液的pH变小的是______，pH变大的是______．
（3）一个电极析出金属，一个电极析出气体，且溶液pH明显减小的是______，其总反应的化学方程式是______．
正确答案
（Ⅰ）、（1）可逆反应2NO（g）+O2（g）⇌2NO2（g）的平衡常数k=
平衡常数K（300℃）＞K（350℃），说明温度升高，平衡向逆反应移动，升高温度平衡向吸热反应移动，故该反应正反应是放热反应．
故答案为：
（2）NO2是产物，随反应进行浓度增大，平衡时c（NO2）为NO浓度的变化量△c（NO），由表中数据可知3s时反应达平衡，平衡是n（NO）=0.007mol，△n（NO）=0.02mol-0.007mol=0.013mol，故c（NO2）=△c（NO）=
2s内用NO表示的平均反应速率v（NO）=
所以v（O2）=
故答案为：b；1.5×10-3mol•L-1•s-1；
（3）a、表示同一方向反应速率，v（NO2）自始至终为v（O2）的2倍，不能说明达到平衡，故a错误；
b、随反应进行，反应混合气体总的物质的量在减小，压强减小，当压强不变，说明反应到达平衡，故b正确；
c、不同物质表示速率，到达平衡时，正逆速率之比等于化学计量数之比，V逆 （NO）：正（O2）=2：1，即V逆 （NO）=2v正（O2），故c正确；
d、混合气体的总质量不变，容器容积为定值，所以密度自始至终不变，不能说明达到平衡，故d错误．
故答案为：bc．
（4）可逆反应2NO（g）+O2（g）⇌2NO2（g）正反应是体积减小的放热反应．
a．及时分离出NO2气体，瞬间逆反应速率减小，正反应速率不变，平衡向正反应进行，随后反应混合物各组分的浓度降低，速率减小，故a错误；
b．升高温度反应速率增大，平衡向吸热反应移动，即平衡向逆反应移动，故b错误；
c．增大O2的浓度，瞬间正反应速率增大，逆反应速率不变，平衡向正反应进行，随后生成物的浓度增大，逆反应速速率增大，故c正确；
d．加入高效催化剂，同等程度增大正、逆反应速率，平衡不移动，故d错误．
故选：c．
（Ⅱ）、（1）由给出电解质溶液可知，阴阳极都有气体产生，且体积比（相同条件下）为2：1的，实质是电解的水生成氧气与氢气，电解质溶液应为：①稀H2SO4、②K2SO4溶液、⑤KOH溶液．电解池的阳极发生氧化反应，氢氧根在阳极放电，生成氧气与水，阳极电极反应式4OH--4e-=O2↑+2H2O；
总反应的化学方程式是2H2O
故答案为：①②⑤；4OH--4e-=O2↑+2H2O；2H2O
（2）由给出电解质溶液可知，阴阳极都有气体产生，实质是电解的水生成氧气与氢气，电解质溶液应为：①稀H2SO4、②K2SO4溶液、⑤KOH溶液．电解后溶液的浓度增大，①稀H2SO4电解后溶液的酸性增强，溶液PH值不变，②K2SO4溶液是中性溶液，电解后溶液PH值不变，⑤KOH溶液电解后溶液的碱性增强，溶液PH值增大．
故答案为：①；⑤．
（3）一个电极析出金属，一个电极析出气体，且溶液pH明显减小，电解质的是④CuSO4溶液符合，电解硫酸铜溶液生成铜、氧气与硫酸，总反应的化学方程式为2CuSO4+2H2O
故答案为：④；2CuSO4+2H2O
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