I.在容器為1L的容器中，通入一定量的N2O4，發生反應N2O4(g)2NO2(g)，且温度升高，混合氣體的顏...

問題詳情：

I.在容器為1L的容器中，通入一定量的N2O4，發生反應N2O4(g)2NO2(g)，且温度升高，混合氣體的顏*加深。100℃時，體系中各物質的濃度隨時間的變化如圖15所示。回答下列問題：

（1）100℃時，在0～60s時段，反應速率v(N2O4)為______mol/(L·s)，反應的平衡常數K為_______。

（2）100℃時達到平衡後，改變反應温度為T，c(N2O4)以0.0020mol/(L·s)平均速率降低，經10s又達到平衡.T_____100℃(填“大於”或“小於”),判斷理由是_________。

II.利用LiOH和鈷氧化物可製備鋰離子電池。正極材料LiOH可由電解法制備，鈷氧化物可通過處理鈷渣獲得。

（1）利用如圖16所示的裝置電解制備LiOH，兩電極區電解液分別為LiOH和LiCl溶液。B極區電解液為_____溶液(填化學式)，陽極電極反應式為__________________。

（2）利用鈷渣[含Co(OH)3、Fe(OH)3等]製備鑽氧化物的藝流程如圖17:

Co(OH)3在*溶併發生氧化還原反應時的離子方程式為______________________。在空氣中煅燒CoC2O4生成鈷的氧化物和CO2，測得充分煅燒後固體的質量為2.73g,CO2的體積為1.344L(標準狀況)，則鈷氧化物的化學式為_____________。

【回答】

【*】    (1). 0.0010    (2). 0.36mol·L−1    (3). 大於    (4). 正反應方向吸熱，温度改變後平衡向正反應方向移動（正反應速率大於逆反應速率），所以温度的改變是在100℃基礎上升温（即T大於100℃）    (5). LiOH    (6). 2Cl－−2e－=Cl2↑    (7). 2Co(OH)3+4H++SO32-=2Co2++ SO42-+5H2O    (8). CoO2

【解析】Ⅰ．（1）.100℃時，在0～60s時段，c(N2O4)由0.1mol·L−1降到0.04mol·L−1，所以v(N2O4)=（0.1000mol·L−1−0.040mol·L−1）÷60s =0.0010mol·L−1·s−1，在100℃時，反應達到平衡後，c(N2O4)及c(NO2)分別為0.040mol·L−1、0.120mol·L−1，所以平衡常數K==(0.120mol·L−1)2÷0.040mol·L−1 =0.36mol·L−1，故*為：0.0010；0.36mol·L−1；

（2）.對於反應N2O4(g)2NO2(g)，温度升高，混合氣體的顏*加深，説明升高温度平衡正向移動，則正反應為吸熱反應，温度改為T後，c(N2O4)降低，則平衡向正反應方向移動，因正反應為吸熱反應，所以是温度升高，即T大於100℃，故*為：大於；正反應方向吸熱，温度改變後平衡向正反應方向移動（正反應速率大於逆反應速率），所以温度的改變是在100℃基礎上升温（即T大於100℃）；

Ⅱ．（1）.根據裝置圖可知，裝置的B極區生成H2，同時產生OH－，則B極是*極，因此陽離子（Li+）會經陽離子交換膜從A極區流向B極區，所以B極區的電解液為LiOH溶液；A極是陽極，陽極區的電解液為LiCl溶液，所以陽極的電極反應式為2Cl－−2e－=Cl2↑，故*為：LiOH；2Cl－−2e－=Cl2↑；

（2）.從流程圖可知，鈷渣[含Co(OH)3、Fe(OH)3等]中加入H2SO4、Na2SO3混合溶液後，生成了CoSO4等，所以Co(OH)3在*溶併發生氧化還原反應時的離子方程式為：2Co(OH)3+4H++ SO32－=2Co2++SO42－+5H2O；假設在空氣中煅燒CoC2O4生成的鈷的氧化物為CoxOy，則根據題意得：

2xCoC2O4  +  yO2  2CoxOy  +  4xCO2

2×(59x+16y)g   4x×22.4L

2.73g       1.344L

2×(59x+16y)×1.344L=4x×22.4L×2.73g，解得=2∶1，所以在空氣中煅燒CoC2O4生成的鈷的氧化物為CoO2，故*為：2Co(OH)3+4H++SO32-=2Co2++ SO42-+5H2O；CoO2。

知識點：化學反應速率 化學平衡

題型：綜合題