人教版 高化 选择性必修1 3.1 电离平衡 第1课时 同步练习（含解析）
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| 名称 | 人教版 高化 选择性必修1 3.1 电离平衡 第1课时 同步练习（含解析） |  | |
| 格式 | docx | ||
| 文件大小 | 394.4KB | ||
| 资源类型 | 试卷 | ||
| 版本资源 | 人教版（2019） | ||
| 科目 | 化学 | ||
| 更新时间 | 2023-11-14 10:20:03 | ||
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文档简介
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3.1 电离平衡 第1课时 同步练习（含解析）
一、单选题
1．下列说法正确的是（ ）
A．浓盐酸、浓硫酸、浓硝酸均属于强电解质
B．SiO2、SO2、SO3均属于酸性氧化物
C．根据是否具有丁达尔效应，将分散系分为溶液、胶体和浊液
D．纯碱的分子式是Na2CO3
2．下列物质属于弱电解质的是（ ）
A．NaOH B．Cu C．NH3 H2O D．CH3COONa
3．现有0.1 mol/L的CH3COOH溶液，下列措施一定能使溶液中c（H+）增大的是（ ）
A．加水 B．降温
C．加入NaOH溶液 D．加入少量冰醋酸
4．下列有关说法正确的是（ ）
A．常温下， 为 的溶液中能大量存在： 、 、 、
B．常温下， 的溶液中可能大量存在 、 、 、
C．硫酸氢钠溶于水的电离方程式为：
D．碳酸钠溶液呈碱性的原因：
5．下列物质中所含微粒的个数比是1∶1的是（ ）
A．CH3COONa溶液中CH3COO-和Na+ B．NH4+中的质子和电子
C．Na2O2固体中阴、阳离子 D． 原子中的质子和中子
6．氢氟酸是一种弱酸，具有强烈的腐蚀性。常温下，在氢氟酸加水稀释的过程中 的变化趋势是（ ）
A．变大 B．变小 C．不变 D．无法确定
7．如图表示25℃时，0.1mol/L稀氨水加水稀释过程中某物理量随加水量的变化情况，则图中纵坐标y可以是（ ）
A．NH3 H2O的电离平衡常数 B．NH3 H2O的电离程度
C．溶液的pH D．
8．下列说法正确的是（ ）
A．强电解质都是离子化合物，而弱电解质都是共价化合物
B．SO2的水溶液能导电，则SO2为电解质
C．Cl2不导电，则Cl2为非电解质
D．BaSO4难溶于水，但BaSO4属于强电解质
9．25℃时，相同pH值的两种一元弱酸HA与HB溶液分别加水稀释，溶液pH值随溶液体积变化的曲线如图所示。
下列说法正确的是（ ）
A．同浓度的NaA与NaB溶液中，c(A-) 小于c(B-)
B．a点溶液的导电性大于b点溶液
C．a点的c(HA)大于b点的c(HB)
D．HA 的酸性强于HB
10．谷氨酸钠是具有鲜味的物质，即味精。谷氨酸()可以看做三元弱酸(简写为H3A+)，逐级电离常数为K1、K2、K3。已知常温下pK1=2.19，pK2=4.25，pK3=9.67下列说法错误的是
A．水溶液中K1对应基团可以看作一，K2、K3对应基团分别可以看作α-COOH和γ-COOH
B．当谷氨酸所带净电荷为0(即H3A+与HA-数目相等)时，溶液pH为3.22
C．2H2AH3A++HA-的平衡常数K=10-2.06
D．常温下，A2-+H2OHA-+OH-的平衡常数Kb的数量级为10-5
11．常温下，对于0.1 mol/L的氨水，下列说法正确的是（ ）
A．加入0.01 mol/L稀氨水，NH3·H2O的电离平衡向右移动，c(OH-)增大
B．加入少量NaOH固体，NH3·H2O的电离度减小，溶液的pH增大
C．加水稀释后，溶液中 减小
D．通入少量HCl气体后，NH3·H2O的电离平衡常数减小
12．醋酸溶液中存在电离平衡，下列各项不正确的是（ ）
A．醋酸溶液中离子浓度关系满足：
B．将0.10mol/L CH3COOH溶液加水稀释，溶液中所有的离子浓度都减小
C．向CH3COOH溶液中加少量的CH3COONa固体，平衡逆向移动
D．常温下，pH=2的CH3COOH溶液与pH=12的NaOH溶液等体积混合后，溶液的pH<7
二、实验探究题
13．氮是一种重要的元素，其对应化合物在生产生活中有重要的应用。
（1）氮化铝(AlN)可用于制备耐高温的结构陶瓷，遇强碱会腐蚀，写出AlN与氢氧化钠溶液反应的离子方程式 。
（2）氨是制备氮肥、硝酸等的重要原料②③
①已知：N2(g)+3H2(g) 2NH3(g) △H=-92.4kJ/mol
N2(g)+O2(g) 2NO(g) △H=+180 kJ/mol
2H2(g)+O2(g) 2H2O(1) △H= -571.6 kJ/mol
试写出表示氨的标准燃烧热的热化学方程式 。
②某电解法制氨的装置如图所示，电解质只允许质子通过，试写出阴极的电极反应式 。
（3）反应：2NO(g)+O2(g) 2NO2(g)△H<0是制备硝酸过程中的一个反应。
①将NO和O2按物质的量之比为2：1置于恒温恒容密闭容器中进行上述反应，得到NO2体积分数与时间的关系如下图所示。保持其它条件不变，t1时再向容器中充入适量物质的量之比为2：1的NO和O2的混合气体，t2时再次达到平衡，请画出tl-t3时间范围内NO2体积分数随时间的变化曲线： 。
②在研究此反应速率与温度的关系时发现，NO转化成NO2的速率随温度升高反而减慢。进一步研究发现，上述反应实际是分两步进行的：
I 2NO(g) N2O2(g) △H<0
II N2O2(g)+O2(g) 2NO2(g) △H<0
已知反应I能快速进行，试结合影响化学反应速率的因素和平衡移动理论分析，随温度升高，NO转化成NO2的速率减慢的可能原因 。
（4）已知常温下，Ka(CH3COOH)=Kb(NH3·H2O)=l.8×10-5。则常温下0.1mol/L的CH3COONH4溶液中，c(CH3COO-)：c(NH3·H2O)= 。
三、综合题
14．用正确的化学语言回答下列问题
（1）有1mol/L NaHCO3和Al2(SO4)3溶液，NaHCO3溶液滴入酚酞后变红，用离子方程式解释 ；两溶液混合，可作为泡沫灭火剂的起泡剂，发生反应的离子方程式是
（2）已知室温时，0.1mol/L某酸HA在水中有0.1%发生电离，HA的电离常数约为 ；HA电离出的c(H+)约为水电离出的c(H+)的 倍。
（3）浓度均为0.01mol/L的CH3COOH和CH3COONa混和溶液中，c(CH3COO－)＋c(CH3COOH)= mol/L。
（4）25 ℃时，将a mol·L－1氨水与0.01 mol·L－1盐酸等体积混合，反应平衡时溶液中c(NH )=c(Cl－)。用含a的代数式表示NH3·H2O的电离常数Kb= 。
（5）燃料电池是一种高效、环境友好的供电装置，CH4燃料电池，电解质为KOH，写出负极电极反应方程式 。
15．碳、氮元素及其化合物与人类的生产生活密切相关，试回答下列有关问题：
（1）NH3极易溶于水，其水溶液俗称氨水。用水稀释0.1mol L-1的氨水，溶液中随着水量的增加而减小的是___________（填序号）。
A． B．
C．c(H+) c(OH-) D．
（2）NO2可用氨水吸收生成NH4NO3。25℃时，将a mol NH4NO3溶于水，溶液显酸性，原因是 （用离子方程式表示）。向该溶液中滴加b L 氨水后溶液呈中性，则滴加氨水的过程中水的电离平衡将 （填“正向”“不”或“逆向”）移动，所滴加氨水的浓度为 mol/L-1。（NH3·H2O的电离平衡常数为Kb=2×10-5）
（3）以甲烷为燃料的新型电池的成本大大低于以氢气为燃料的传统燃料电池，下图是目前研究较多的一类固体氧化物燃料电池的工作原理示意图。
①B电极的反应式为 。
②若用该燃料电池作电源，用石墨作电极电解100 mL 1 mol·L－1的硫酸铜溶液，当两极收集到的气体体积相等时，理论上消耗甲烷的体积为 (标准状况)。
答案解析部分
1．【答案】B
【解析】【解答】A. 浓盐酸、浓硫酸、浓硝酸均为混合物，既不是电解质也不是非电解质，选项A不符合题意；
B.SiO2、SO2、SO3均和碱反应生成盐和水属于酸性氧化物，选项B符合题意；
C、根据分散质微粒直径大小，将分散系分为溶液、胶体和浊液，选项C不符合题意；
D.纯碱是离子化合物，由离子构成不存在分子，化学式为Na2CO3，选项D不符合题意；
故答案为：B。
【分析】完全电离出离子的电解质是强电解质；酸性氧化物：能和碱反应生成盐和水的氧化物；根据分散质微粒直径大小，将分散系分为溶液、胶体和浊液
2．【答案】C
【解析】【解答】A．氢氧化钠在水中完全电离，为强电解质，A项不符合题意；
B．Cu为单质，既不是电解质，也不是非电解质，B项不符合题意；
C．NH3 H2O存在电离平衡，部分电离，为弱电解质，C项符合题意；
D．CH3COONa在水中完全电离，为强电解质，D项不符合题意；
故答案为：C。
【分析】电解质：在水溶液或熔融状态下能够导电的化合物，常见的有酸、碱、盐、活泼金属氧化物、水；
非电解质：在水溶液和熔融状态下都不能导电的化合物，常见的有大部分有机物、非金属氧化物、氨。
3．【答案】D
【解析】【解答】A．加水促进醋酸电离，但氢离子浓度减小，故A不符合题意；
B．醋酸的电离是吸热过程，降低温度，醋酸的电离平衡逆向移动，氢离子浓度减小，故B不符合题意；
C．加入氢氧化钠溶液，氢氧化钠电离的氢氧根离子和氢离子反应生成水，能促进醋酸的电离，氢离子浓度减小，故C不符合题意；
D．加入少量冰醋酸，虽然醋酸的电离程度减小，但氢离子浓度增大，故D符合题意；
故答案为：D。
【分析】根据勒夏特列原理，化学平衡总是向着削弱这种改变的方向移动，所以要增大c（H+）的浓度，电离平衡要正向移动，但是不能通过减少氢离子的浓度的方法使平衡正向移动；
4．【答案】C
【解析】【解答】A．常温下， 为 的溶液为酸性，酸性条件下H+和 、 反应生成气体和水，所以不能大量共存，故A不符合题意；
B．常温下，c（OH-）/c（H+）=1.0×1012的溶液中c（OH-）＞c（H+），该溶液呈碱性，碱性条件下 和OH-反应生成NH3和水，所以不能大量共存，故B不符合题意；
C．硫酸氢钠是强酸强碱酸式盐，完全电离生成钠离子、氢离子和硫酸根离子，电离方程式为 ，故C符合题意；
D． 水解分两步，第一步水解生成 和OH-， 水解生成碳酸和OH-，水解方程式为 +H2O +OH-、 +H2O H2CO3+OH-，故D不符合题意；
故答案为：C。
【分析】电解质的电离以及共存，当电解离子之间发生产生气体、沉淀和水的反应时不能共存。碳酸钠作为有二阶电离的可溶盐，它的电离是分为两次反应。
5．【答案】D
【解析】【解答】A. 因阳离子为Na+、阴离子为CH3COO-，但CH3COONa溶液中CH3COO-会发生水解，导致CH3COO-的个数会小于Na+，CH3COO-和Na+个数之比不是1：1，A项不符合题意；
B. NH4+中的质子数为7+4=11，电子数为7+4-1=10，则NH4+中的质子和电子个数不是1∶1，B项不符合题意；
C. 阳离子为Na+，阴离子为O22 ，所以阴离子和阳离子个数之比为1：2，C项不符合题意；
D. 原子中质子数为1，中子数为2-1＝1，所以质子数和中子数之比为1：1，D项符合题意；
故答案为：D。
【分析】本题易错点为C选项，要注意化学式不代表实际所含微粒个数比，这要具体看微粒组成，如过氧化钠，阴阳离子个数比为1：2，而不是1：1。
6．【答案】A
【解析】【解答】HF属于弱电解质，电离产生等量的H+和F-，溶液的体积相同，则两种离子的浓度的比值不变，在加水不断稀释时，HF电离程度增大，电离平衡保持向正右移动，溶液中氢离子浓度减小，水的电离程度增大，水电离出来的氢离子浓度增大，导致溶液中总的氢离子浓度大于氟离子浓度，则 变大，
故答案为：A。
【分析】在加水不断稀释时，溶液中氢离子浓度减小，水的电离程度增大，水电离出来的氢离子浓度增大是解答关键，也是易错点。
7．【答案】C
【解析】【解答】A．的电离平衡常数只受温度影响，温度不变，电离平衡常数不变，故A不符合题意；
B．加水稀释促进的电离，的电离程度变大，故B不符合题意；
C．加水稀释，溶液中减小，pH变小，故C符合题意；
D．随着加水稀释，的分子分母同乘以后，变为，减小，比值增大，故D不符合题意；
故答案为：C。
【分析】A．温度不变，电离平衡常数不变；
B．根据影响电离平衡移动的因素分析；
C．稀释过程接近中性；
D．根据“变式法”，利用电离平衡常数的公式判断。
8．【答案】D
【解析】【解答】A． 强电解质不一定是离子化合物，如HCl，而弱电解质也不都是共价化合物，如乙酸铅，故A不符合题意；
B． SO2的水溶液能导电，是二氧化硫与水反应生成的亚硫酸发生电离，不是二氧化硫本身电离，SO2为非电解质，故B不符合题意；
C． Cl2不导电，是单质，不是非电解质，故C不符合题意；
D． BaSO4难溶于水，溶于水的部分全部电离，BaSO4属于强电解质，故D符合题意；
故答案为：D。
【分析】A． 依据电解质在水中的电离程度判断；
B． 二氧化硫本身电离；
C．单质和混合物既不是电解质也不是非电解质分析；
D． 电解质强弱与溶解度无关。
9．【答案】D
【解析】【解答】A．根据图像可知稀释相同的倍数时HA的pH变化大，这说明HA的酸性强于HB的酸性，所以同浓度的NaA与NaB溶液中，A－的水解程度小于B－离子的水解程度，则溶液中c(A-) 大于c(B-)，A不符合题意；
B．a点溶液的pH大，氢离子浓度小，所以导电性弱于b点溶液，B不符合题意；
C．HA的酸性强于HB，则在pH相等的条件下HA的浓度小于HB的浓度，稀释相等倍数后a点的c(HA)小于b点的c(HB)，C不符合题意；
D．根据以上分析可知HA 的酸性强于HB，D符合题意；
故答案为：D。
【分析】A、酸的酸性越弱，其对应的盐碱性越强；
B、氢离子浓度越大，导电性越强；
C、pH相等且稀释相同倍数，pH变化越大则酸性越强，其浓度越小；
D、pH相等且稀释相同倍数，pH变化越大则酸性越强。
10．【答案】A
【解析】【解答】A．水溶液中K1对应基团可以看作一，K2对应基团可以看作α-COOH，K3对应基团可以看作γ-COO-，故A符合题意；
B．当谷氨酸所带净电荷为0(即H3A+与HA-数目相等)时，K1×K2 =[c (H+)]2=10- 2.19×10- 4.25，c (H+)=10- 3.22，pH=3.22，故B不符合题意；
C.2H2AH3A++HA-的平衡常数K= = ==10-2.06，故C不符合题意；
D．常温下，A2-+H2OHA-+OH-的平衡常数Kb== =≈10-5，故D不符合题意。
故答案为：A。
【分析】B.根据pH=-lgc(H+)计算；
C.根据K= =计算；
D.根据Kb==计算。
11．【答案】B
【解析】【解答】A．向0.1 mol/L的氨水中加入0.01 mol/L稀氨水，相当于对氨水进行稀释，稀释会促进弱电解质的电离，电离平衡 正向移动，但是平衡移动的趋势是微弱的，平衡移动使溶液中c(OH-)增大程度远小于稀释使溶液中c(OH-)减小的程度，因此最终达到平衡时溶液中c(OH-)仍然是减小﹐A不符合题意；
B．向氨水中加入NaOH，溶液中c(OH-)增大，会使 逆向移动，NH3·H2O的电离程度减小，电离平衡逆向移动，消耗溶液中的OH-使离子浓度减少的程度是微弱的，总的来说，溶液中c(OH-)还是增大。c(OH-)增大，则溶液的pH增大，B符合题意；
C．电离平衡常数 ，K仅与温度有关，稀释后，K不变， 减小，则 增大，C不符合题意；
D．电离常数只与温度有关，所以向氨水中通入少量HCl后，电离平衡常数K不变，D不符合题意；
故答案为：B。
【分析】A.弱电解质的电离稀释时是促进电离。氢氧根离子的数目在增加，但是溶液的体积增加的更多，因此减小
B.加入氢氧化钠属于强碱，抑制氨水的电离，碱性增强
C.根据电离平衡常数进行判断
D.电离常数和温度有关
12．【答案】B
【解析】【解答】A．醋酸溶液中存在电荷守恒c(H+)=c(CH3COO-)+c(OH-)，A不符合题意；
B．将0.10mol/L CH3COOH溶液加水稀释，酸性减弱，则c(OH-)增大，B符合题意；
C．CH3COONa可以电离出大量醋酸根，使平衡逆向移动，C不符合题意；
D．常温下，pH=2的CH3COOH溶液的浓度远大于pH=12的NaOH，二者等体积混合后醋酸过量，溶液显酸性，pH<7，D不符合题意；
故答案为B。
【分析】A.根据电荷守恒分析；
B.加水稀释促进弱酸电离，但溶液中氢离子浓度减小，c(OH-)增大；
C.向醋酸中加入CH3COONa固体，抑制醋酸电离；
D.醋酸是弱电解质，氢氧化钠是强电解质，常温下，pH=2的醋酸溶液浓度大于pH=12的氢氧化钠溶液，二者等体积混合，醋酸过量。
13．【答案】（1）AlN+H2O+OH-=AlO2-+NH3↑
（2）NH3(g)+3/4O2(g)=1/2N2(g)+3/2H2O(l) △H=-382.5kJ/mol；N2+6H++6e-=2NH3
（3）；当温度升高时，反应（I）向逆反应方向进行，且由于反应I进行速率相当快，瞬间达到平衡，使得体系中c(N2O2)浓度迅速减小，所以反应(II)，速率减慢
（4）180
【解析】【解答】（1）AlN与强碱反应生成可溶性偏铝酸盐和NH3，该反应的离子方程式为：AlN＋H2O＋OH－=AlO2－＋NH3↑；
（2）①书写燃烧热的热化学方程式时，应使得可燃物的系数为1，因此其反应的方程式为；根据盖斯定律，结合已知反应可得，该反应的反应热，因此可得氨的标准燃烧热的热化学方程式为；
②电解过程中，N2在阴极发生得电子的还原反应，生成NH3，由氮元素的化合价变化可知，过程中得到6个电子，由于电解质只允许质子（H+）通过，因此可得该电极反应式为：N2＋6e－＋6H＋=2NH3；
（3）①由于通入NO和O2后，体系中NO2的体积分数减小，因此t1时起点应低于原平衡的点；通入NO和O2后，反应正向进行，NO2的含量增大，则其体积分数也增大，因此t2达到平衡后，NO2的体积分数应大于t1平衡状态时NO2的体积分数；
②当温度升高时，反应I向逆反应方向进行，且由于反应I进行速率相当快，瞬间达到平衡，使得体系中c(N2O2)浓度迅速减小，所以反应II速率减慢；
（4）CH3COOH和NH3·H2O的电离常数相等，则CH3COO-和NH4+的水解程度相同，则CH3COONH4溶液显中性，因此溶液中c(H+)=c(OH-)=10-7mol/L，溶液中；因此溶液中；
【分析】（1）AlN与强碱反应生成可溶性偏铝酸盐和NH3，据此写出反应的离子方程式；
（2）①燃烧热是指1mol纯物质完全燃烧，生成稳定氧化物时放出的热量；结合所给反应的热化学方程式计算燃烧热，从而书写燃烧热的热化学方程式；
②N2在阴极发生得电子的还原反应，生成NH3，据此写出电极反应式；
（3）①通入NO和O2后，NO2的体积分数减小，结合平衡移动分析；
②结合温度对反应速率和平衡移动的影响因素分析；
（4） CH3COOH和NH3·H2O的电离常数相等，则CH3COO-和NH4+的水解程度相同，则CH3COONH4溶液显中性，据此进行计算；
14．【答案】（1）HCO + H2O H2CO3 + OH-；Al3+ + 3HCO = Al(OH)3↓+ 3CO2↑
（2）1×10-7；106
（3）0.02
（4）
（5）CH4 – 8e- + 10OH- = CO +7H2O
【解析】【解答】(1)碳酸氢钠溶液中存在碳酸氢根的水解平衡和电离平衡，其水解程度大于电离程度，所以溶液显碱性，水解方程式为HCO + H2O H2CO3 + OH-；Al3+水解使溶液显酸性，所以两溶液混合发生双水解生成氢氧化铝沉淀和CO2，离子方程式为Al3+ + 3HCO = Al(OH)3↓+ 3CO2↑；
(2)0.1mol/L某酸HA在水中有0.1%发生电离，即电离出的c(A-)=c(H+)=10-4mol/L，其电离平衡常数Ka= 1×10-7；HA电离出的c(H+)=10-4mol/L，该溶液中c(OH-)=10-10mol/L，且氢氧根全部由水电离，则水电离出的c(H+)=10-10mol/L，所以HA电离出的c(H+)约为水电离出的c(H+)的 =106；
(3)溶液中存在物料守恒c(CH3COO－)＋c(CH3COOH)=2c(Na+)=0.02mol/L；
(4)NH3·H2O的电离常数Kb= ，溶液中存在电荷守恒c(NH )+ c(H+)=c(Cl－)+c(OH-)，根据题意c(NH )=c(Cl－)，则c(H+)=c(OH-)=10-7mol/L，等体积混合后溶液中c(Cl－)= mol/L，所以c(NH )= mol/L，存在物料守恒c(NH )+c(NH3·H2O)= mol/L，所以c(NH3·H2O)= mol/L，所以Kb= = ；
(5)甲烷燃料电池中通入甲烷的一极为负极，甲烷失电子被氧化，电解质溶液为KOH溶液，则生成碳酸根，所以电极方程式为CH4 – 8e- + 10OH- = CO +7H2O。
【分析】（1） NaHCO3属于强奸弱酸盐，水解显碱性；两种弱离子发生双水解；
（2）根据电离表达式计算；根据水中存在的Kw计算；
（3）根据电荷守恒计算；
（4）溶液中c（NH4+）=c（Cl-）=0.005mo/L，根据电荷守恒得c（H+）=c（OH-）=10-7mol/L，混合溶液中c（NH3 H2O）=（0.5a-0.005）mol/L，据此计算；
（5）燃料电池中，燃料在负极反应。
15．【答案】（1）B；D
（2）NH4++H2O NH3·H2O+H+；逆向；a/200b
（3）CH4＋4O2－－8e－=CO2＋2H2O；1.12 L
【解析】【解答】（1）氨水中存在NH3·H2O NH4++OH-，加水稀释，促进一水合氨的电离，平衡向正方向移动，则n（NH4+）、n（OH-）增大，但c（NH4+）、c（OH-）减小，则c（H+）增大；一定温度下，弱电解质的电离平衡常数不变，水的离子积常数不变；由于Kw不变，c（OH-）减小，c（H+）增大，故 减小，由于Kb= 不变，c（NH4+）减小，则 减小，故答案为BD；（2）NH4NO3溶液中由于NH4+水解，溶液显酸性，水解反应的离子方程式为NH4++H2O NH3·H2O+H+；滴加氨水后溶液由酸性变为中性，水的电离平衡向逆反应方向移动。
Kb＝ ，而c(OH－)＝10－7 mol·L－1，则c(NH4+)＝200c(NH3·H2O)，故n(NH4+)＝200n(NH3·H2O)，根据电荷守恒，n(NH4+)＝n(NO3-)＝a，滴加氨水的浓度为 mol÷b L＝ mol·L－1，故答案为NH4++H2O NH3·H2O+H+ ；逆向；a/200b ；（3）①B电极失去电子被氧化，做负极，该条件下的电极反应式为：CH4＋4O2－－8e－=CO2＋2H2O，故答案为CH4＋4O2－－8e－=CO2＋2H2O；②阴极上先是铜离子得电子，Cu2++2e-=Cu，100mL1mol/L的铜离子得电子物质的量是0.2mol，然后是2H++2e-=H2↑；在阳极上是氢氧根离子失电子产生氧气，4OH--4e-=O2↑+2H2O，当两极收集到相同体积（相同条件）的气体时，假设产生氧气的物质的量是x，则阴极产生的氢气的物质的量也是x，根据电子守恒，得到4x=0.2+2x，解得x=0.1mol，即阳极上收集到氧气的物质的量为0.1mol，则电路中通过的电子的物质的量为4 0.1mol=0.4mol，
根据燃料电池电极反应式CH4＋4O2－－8e－=CO2＋2H2O，
消耗甲烷的体积为 0.4mol 22.4L/mol=1.12L，
故答案为1.12 L。
【分析】（1）氨水中存在NH3·H2O NH4++OH-，加水稀释，促进一水合氨的电离，平衡向正方向移动，据此解答；（2）根据影响平衡的因素分析改变条件对NH4+水解平衡NH4++H2O NH3·H2O+H+的影响；（3）①根据燃料电池工作原理书写B电极的反应式；②根据用惰性电极电解硫酸铜溶液的电极反应，结合电子守恒计算消耗甲烷的体积。
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3.1 电离平衡 第1课时 同步练习（含解析）
一、单选题
1．下列说法正确的是（ ）
A．浓盐酸、浓硫酸、浓硝酸均属于强电解质
B．SiO2、SO2、SO3均属于酸性氧化物
C．根据是否具有丁达尔效应，将分散系分为溶液、胶体和浊液
D．纯碱的分子式是Na2CO3
2．下列物质属于弱电解质的是（ ）
A．NaOH B．Cu C．NH3 H2O D．CH3COONa
3．现有0.1 mol/L的CH3COOH溶液，下列措施一定能使溶液中c（H+）增大的是（ ）
A．加水 B．降温
C．加入NaOH溶液 D．加入少量冰醋酸
4．下列有关说法正确的是（ ）
A．常温下， 为 的溶液中能大量存在： 、 、 、
B．常温下， 的溶液中可能大量存在 、 、 、
C．硫酸氢钠溶于水的电离方程式为：
D．碳酸钠溶液呈碱性的原因：
5．下列物质中所含微粒的个数比是1∶1的是（ ）
A．CH3COONa溶液中CH3COO-和Na+ B．NH4+中的质子和电子
C．Na2O2固体中阴、阳离子 D． 原子中的质子和中子
6．氢氟酸是一种弱酸，具有强烈的腐蚀性。常温下，在氢氟酸加水稀释的过程中 的变化趋势是（ ）
A．变大 B．变小 C．不变 D．无法确定
7．如图表示25℃时，0.1mol/L稀氨水加水稀释过程中某物理量随加水量的变化情况，则图中纵坐标y可以是（ ）
A．NH3 H2O的电离平衡常数 B．NH3 H2O的电离程度
C．溶液的pH D．
8．下列说法正确的是（ ）
A．强电解质都是离子化合物，而弱电解质都是共价化合物
B．SO2的水溶液能导电，则SO2为电解质
C．Cl2不导电，则Cl2为非电解质
D．BaSO4难溶于水，但BaSO4属于强电解质
9．25℃时，相同pH值的两种一元弱酸HA与HB溶液分别加水稀释，溶液pH值随溶液体积变化的曲线如图所示。
下列说法正确的是（ ）
A．同浓度的NaA与NaB溶液中，c(A-) 小于c(B-)
B．a点溶液的导电性大于b点溶液
C．a点的c(HA)大于b点的c(HB)
D．HA 的酸性强于HB
10．谷氨酸钠是具有鲜味的物质，即味精。谷氨酸()可以看做三元弱酸(简写为H3A+)，逐级电离常数为K1、K2、K3。已知常温下pK1=2.19，pK2=4.25，pK3=9.67下列说法错误的是
A．水溶液中K1对应基团可以看作一，K2、K3对应基团分别可以看作α-COOH和γ-COOH
B．当谷氨酸所带净电荷为0(即H3A+与HA-数目相等)时，溶液pH为3.22
C．2H2AH3A++HA-的平衡常数K=10-2.06
D．常温下，A2-+H2OHA-+OH-的平衡常数Kb的数量级为10-5
11．常温下，对于0.1 mol/L的氨水，下列说法正确的是（ ）
A．加入0.01 mol/L稀氨水，NH3·H2O的电离平衡向右移动，c(OH-)增大
B．加入少量NaOH固体，NH3·H2O的电离度减小，溶液的pH增大
C．加水稀释后，溶液中 减小
D．通入少量HCl气体后，NH3·H2O的电离平衡常数减小
12．醋酸溶液中存在电离平衡，下列各项不正确的是（ ）
A．醋酸溶液中离子浓度关系满足：
B．将0.10mol/L CH3COOH溶液加水稀释，溶液中所有的离子浓度都减小
C．向CH3COOH溶液中加少量的CH3COONa固体，平衡逆向移动
D．常温下，pH=2的CH3COOH溶液与pH=12的NaOH溶液等体积混合后，溶液的pH<7
二、实验探究题
13．氮是一种重要的元素，其对应化合物在生产生活中有重要的应用。
（1）氮化铝(AlN)可用于制备耐高温的结构陶瓷，遇强碱会腐蚀，写出AlN与氢氧化钠溶液反应的离子方程式 。
（2）氨是制备氮肥、硝酸等的重要原料②③
①已知：N2(g)+3H2(g) 2NH3(g) △H=-92.4kJ/mol
N2(g)+O2(g) 2NO(g) △H=+180 kJ/mol
2H2(g)+O2(g) 2H2O(1) △H= -571.6 kJ/mol
试写出表示氨的标准燃烧热的热化学方程式 。
②某电解法制氨的装置如图所示，电解质只允许质子通过，试写出阴极的电极反应式 。
（3）反应：2NO(g)+O2(g) 2NO2(g)△H<0是制备硝酸过程中的一个反应。
①将NO和O2按物质的量之比为2：1置于恒温恒容密闭容器中进行上述反应，得到NO2体积分数与时间的关系如下图所示。保持其它条件不变，t1时再向容器中充入适量物质的量之比为2：1的NO和O2的混合气体，t2时再次达到平衡，请画出tl-t3时间范围内NO2体积分数随时间的变化曲线： 。
②在研究此反应速率与温度的关系时发现，NO转化成NO2的速率随温度升高反而减慢。进一步研究发现，上述反应实际是分两步进行的：
I 2NO(g) N2O2(g) △H<0
II N2O2(g)+O2(g) 2NO2(g) △H<0
已知反应I能快速进行，试结合影响化学反应速率的因素和平衡移动理论分析，随温度升高，NO转化成NO2的速率减慢的可能原因 。
（4）已知常温下，Ka(CH3COOH)=Kb(NH3·H2O)=l.8×10-5。则常温下0.1mol/L的CH3COONH4溶液中，c(CH3COO-)：c(NH3·H2O)= 。
三、综合题
14．用正确的化学语言回答下列问题
（1）有1mol/L NaHCO3和Al2(SO4)3溶液，NaHCO3溶液滴入酚酞后变红，用离子方程式解释 ；两溶液混合，可作为泡沫灭火剂的起泡剂，发生反应的离子方程式是
（2）已知室温时，0.1mol/L某酸HA在水中有0.1%发生电离，HA的电离常数约为 ；HA电离出的c(H+)约为水电离出的c(H+)的 倍。
（3）浓度均为0.01mol/L的CH3COOH和CH3COONa混和溶液中，c(CH3COO－)＋c(CH3COOH)= mol/L。
（4）25 ℃时，将a mol·L－1氨水与0.01 mol·L－1盐酸等体积混合，反应平衡时溶液中c(NH )=c(Cl－)。用含a的代数式表示NH3·H2O的电离常数Kb= 。
（5）燃料电池是一种高效、环境友好的供电装置，CH4燃料电池，电解质为KOH，写出负极电极反应方程式 。
15．碳、氮元素及其化合物与人类的生产生活密切相关，试回答下列有关问题：
（1）NH3极易溶于水，其水溶液俗称氨水。用水稀释0.1mol L-1的氨水，溶液中随着水量的增加而减小的是___________（填序号）。
A． B．
C．c(H+) c(OH-) D．
（2）NO2可用氨水吸收生成NH4NO3。25℃时，将a mol NH4NO3溶于水，溶液显酸性，原因是 （用离子方程式表示）。向该溶液中滴加b L 氨水后溶液呈中性，则滴加氨水的过程中水的电离平衡将 （填“正向”“不”或“逆向”）移动，所滴加氨水的浓度为 mol/L-1。（NH3·H2O的电离平衡常数为Kb=2×10-5）
（3）以甲烷为燃料的新型电池的成本大大低于以氢气为燃料的传统燃料电池，下图是目前研究较多的一类固体氧化物燃料电池的工作原理示意图。
①B电极的反应式为 。
②若用该燃料电池作电源，用石墨作电极电解100 mL 1 mol·L－1的硫酸铜溶液，当两极收集到的气体体积相等时，理论上消耗甲烷的体积为 (标准状况)。
答案解析部分
1．【答案】B
【解析】【解答】A. 浓盐酸、浓硫酸、浓硝酸均为混合物，既不是电解质也不是非电解质，选项A不符合题意；
B.SiO2、SO2、SO3均和碱反应生成盐和水属于酸性氧化物，选项B符合题意；
C、根据分散质微粒直径大小，将分散系分为溶液、胶体和浊液，选项C不符合题意；
D.纯碱是离子化合物，由离子构成不存在分子，化学式为Na2CO3，选项D不符合题意；
故答案为：B。
【分析】完全电离出离子的电解质是强电解质；酸性氧化物：能和碱反应生成盐和水的氧化物；根据分散质微粒直径大小，将分散系分为溶液、胶体和浊液
2．【答案】C
【解析】【解答】A．氢氧化钠在水中完全电离，为强电解质，A项不符合题意；
B．Cu为单质，既不是电解质，也不是非电解质，B项不符合题意；
C．NH3 H2O存在电离平衡，部分电离，为弱电解质，C项符合题意；
D．CH3COONa在水中完全电离，为强电解质，D项不符合题意；
故答案为：C。
【分析】电解质：在水溶液或熔融状态下能够导电的化合物，常见的有酸、碱、盐、活泼金属氧化物、水；
非电解质：在水溶液和熔融状态下都不能导电的化合物，常见的有大部分有机物、非金属氧化物、氨。
3．【答案】D
【解析】【解答】A．加水促进醋酸电离，但氢离子浓度减小，故A不符合题意；
B．醋酸的电离是吸热过程，降低温度，醋酸的电离平衡逆向移动，氢离子浓度减小，故B不符合题意；
C．加入氢氧化钠溶液，氢氧化钠电离的氢氧根离子和氢离子反应生成水，能促进醋酸的电离，氢离子浓度减小，故C不符合题意；
D．加入少量冰醋酸，虽然醋酸的电离程度减小，但氢离子浓度增大，故D符合题意；
故答案为：D。
【分析】根据勒夏特列原理，化学平衡总是向着削弱这种改变的方向移动，所以要增大c（H+）的浓度，电离平衡要正向移动，但是不能通过减少氢离子的浓度的方法使平衡正向移动；
4．【答案】C
【解析】【解答】A．常温下， 为 的溶液为酸性，酸性条件下H+和 、 反应生成气体和水，所以不能大量共存，故A不符合题意；
B．常温下，c（OH-）/c（H+）=1.0×1012的溶液中c（OH-）＞c（H+），该溶液呈碱性，碱性条件下 和OH-反应生成NH3和水，所以不能大量共存，故B不符合题意；
C．硫酸氢钠是强酸强碱酸式盐，完全电离生成钠离子、氢离子和硫酸根离子，电离方程式为 ，故C符合题意；
D． 水解分两步，第一步水解生成 和OH-， 水解生成碳酸和OH-，水解方程式为 +H2O +OH-、 +H2O H2CO3+OH-，故D不符合题意；
故答案为：C。
【分析】电解质的电离以及共存，当电解离子之间发生产生气体、沉淀和水的反应时不能共存。碳酸钠作为有二阶电离的可溶盐，它的电离是分为两次反应。
5．【答案】D
【解析】【解答】A. 因阳离子为Na+、阴离子为CH3COO-，但CH3COONa溶液中CH3COO-会发生水解，导致CH3COO-的个数会小于Na+，CH3COO-和Na+个数之比不是1：1，A项不符合题意；
B. NH4+中的质子数为7+4=11，电子数为7+4-1=10，则NH4+中的质子和电子个数不是1∶1，B项不符合题意；
C. 阳离子为Na+，阴离子为O22 ，所以阴离子和阳离子个数之比为1：2，C项不符合题意；
D. 原子中质子数为1，中子数为2-1＝1，所以质子数和中子数之比为1：1，D项符合题意；
故答案为：D。
【分析】本题易错点为C选项，要注意化学式不代表实际所含微粒个数比，这要具体看微粒组成，如过氧化钠，阴阳离子个数比为1：2，而不是1：1。
6．【答案】A
【解析】【解答】HF属于弱电解质，电离产生等量的H+和F-，溶液的体积相同，则两种离子的浓度的比值不变，在加水不断稀释时，HF电离程度增大，电离平衡保持向正右移动，溶液中氢离子浓度减小，水的电离程度增大，水电离出来的氢离子浓度增大，导致溶液中总的氢离子浓度大于氟离子浓度，则 变大，
故答案为：A。
【分析】在加水不断稀释时，溶液中氢离子浓度减小，水的电离程度增大，水电离出来的氢离子浓度增大是解答关键，也是易错点。
7．【答案】C
【解析】【解答】A．的电离平衡常数只受温度影响，温度不变，电离平衡常数不变，故A不符合题意；
B．加水稀释促进的电离，的电离程度变大，故B不符合题意；
C．加水稀释，溶液中减小，pH变小，故C符合题意；
D．随着加水稀释，的分子分母同乘以后，变为，减小，比值增大，故D不符合题意；
故答案为：C。
【分析】A．温度不变，电离平衡常数不变；
B．根据影响电离平衡移动的因素分析；
C．稀释过程接近中性；
D．根据“变式法”，利用电离平衡常数的公式判断。
8．【答案】D
【解析】【解答】A． 强电解质不一定是离子化合物，如HCl，而弱电解质也不都是共价化合物，如乙酸铅，故A不符合题意；
B． SO2的水溶液能导电，是二氧化硫与水反应生成的亚硫酸发生电离，不是二氧化硫本身电离，SO2为非电解质，故B不符合题意；
C． Cl2不导电，是单质，不是非电解质，故C不符合题意；
D． BaSO4难溶于水，溶于水的部分全部电离，BaSO4属于强电解质，故D符合题意；
故答案为：D。
【分析】A． 依据电解质在水中的电离程度判断；
B． 二氧化硫本身电离；
C．单质和混合物既不是电解质也不是非电解质分析；
D． 电解质强弱与溶解度无关。
9．【答案】D
【解析】【解答】A．根据图像可知稀释相同的倍数时HA的pH变化大，这说明HA的酸性强于HB的酸性，所以同浓度的NaA与NaB溶液中，A－的水解程度小于B－离子的水解程度，则溶液中c(A-) 大于c(B-)，A不符合题意；
B．a点溶液的pH大，氢离子浓度小，所以导电性弱于b点溶液，B不符合题意；
C．HA的酸性强于HB，则在pH相等的条件下HA的浓度小于HB的浓度，稀释相等倍数后a点的c(HA)小于b点的c(HB)，C不符合题意；
D．根据以上分析可知HA 的酸性强于HB，D符合题意；
故答案为：D。
【分析】A、酸的酸性越弱，其对应的盐碱性越强；
B、氢离子浓度越大，导电性越强；
C、pH相等且稀释相同倍数，pH变化越大则酸性越强，其浓度越小；
D、pH相等且稀释相同倍数，pH变化越大则酸性越强。
10．【答案】A
【解析】【解答】A．水溶液中K1对应基团可以看作一，K2对应基团可以看作α-COOH，K3对应基团可以看作γ-COO-，故A符合题意；
B．当谷氨酸所带净电荷为0(即H3A+与HA-数目相等)时，K1×K2 =[c (H+)]2=10- 2.19×10- 4.25，c (H+)=10- 3.22，pH=3.22，故B不符合题意；
C.2H2AH3A++HA-的平衡常数K= = ==10-2.06，故C不符合题意；
D．常温下，A2-+H2OHA-+OH-的平衡常数Kb== =≈10-5，故D不符合题意。
故答案为：A。
【分析】B.根据pH=-lgc(H+)计算；
C.根据K= =计算；
D.根据Kb==计算。
11．【答案】B
【解析】【解答】A．向0.1 mol/L的氨水中加入0.01 mol/L稀氨水，相当于对氨水进行稀释，稀释会促进弱电解质的电离，电离平衡 正向移动，但是平衡移动的趋势是微弱的，平衡移动使溶液中c(OH-)增大程度远小于稀释使溶液中c(OH-)减小的程度，因此最终达到平衡时溶液中c(OH-)仍然是减小﹐A不符合题意；
B．向氨水中加入NaOH，溶液中c(OH-)增大，会使 逆向移动，NH3·H2O的电离程度减小，电离平衡逆向移动，消耗溶液中的OH-使离子浓度减少的程度是微弱的，总的来说，溶液中c(OH-)还是增大。c(OH-)增大，则溶液的pH增大，B符合题意；
C．电离平衡常数 ，K仅与温度有关，稀释后，K不变， 减小，则 增大，C不符合题意；
D．电离常数只与温度有关，所以向氨水中通入少量HCl后，电离平衡常数K不变，D不符合题意；
故答案为：B。
【分析】A.弱电解质的电离稀释时是促进电离。氢氧根离子的数目在增加，但是溶液的体积增加的更多，因此减小
B.加入氢氧化钠属于强碱，抑制氨水的电离，碱性增强
C.根据电离平衡常数进行判断
D.电离常数和温度有关
12．【答案】B
【解析】【解答】A．醋酸溶液中存在电荷守恒c(H+)=c(CH3COO-)+c(OH-)，A不符合题意；
B．将0.10mol/L CH3COOH溶液加水稀释，酸性减弱，则c(OH-)增大，B符合题意；
C．CH3COONa可以电离出大量醋酸根，使平衡逆向移动，C不符合题意；
D．常温下，pH=2的CH3COOH溶液的浓度远大于pH=12的NaOH，二者等体积混合后醋酸过量，溶液显酸性，pH<7，D不符合题意；
故答案为B。
【分析】A.根据电荷守恒分析；
B.加水稀释促进弱酸电离，但溶液中氢离子浓度减小，c(OH-)增大；
C.向醋酸中加入CH3COONa固体，抑制醋酸电离；
D.醋酸是弱电解质，氢氧化钠是强电解质，常温下，pH=2的醋酸溶液浓度大于pH=12的氢氧化钠溶液，二者等体积混合，醋酸过量。
13．【答案】（1）AlN+H2O+OH-=AlO2-+NH3↑
（2）NH3(g)+3/4O2(g)=1/2N2(g)+3/2H2O(l) △H=-382.5kJ/mol；N2+6H++6e-=2NH3
（3）；当温度升高时，反应（I）向逆反应方向进行，且由于反应I进行速率相当快，瞬间达到平衡，使得体系中c(N2O2)浓度迅速减小，所以反应(II)，速率减慢
（4）180
【解析】【解答】（1）AlN与强碱反应生成可溶性偏铝酸盐和NH3，该反应的离子方程式为：AlN＋H2O＋OH－=AlO2－＋NH3↑；
（2）①书写燃烧热的热化学方程式时，应使得可燃物的系数为1，因此其反应的方程式为；根据盖斯定律，结合已知反应可得，该反应的反应热，因此可得氨的标准燃烧热的热化学方程式为；
②电解过程中，N2在阴极发生得电子的还原反应，生成NH3，由氮元素的化合价变化可知，过程中得到6个电子，由于电解质只允许质子（H+）通过，因此可得该电极反应式为：N2＋6e－＋6H＋=2NH3；
（3）①由于通入NO和O2后，体系中NO2的体积分数减小，因此t1时起点应低于原平衡的点；通入NO和O2后，反应正向进行，NO2的含量增大，则其体积分数也增大，因此t2达到平衡后，NO2的体积分数应大于t1平衡状态时NO2的体积分数；
②当温度升高时，反应I向逆反应方向进行，且由于反应I进行速率相当快，瞬间达到平衡，使得体系中c(N2O2)浓度迅速减小，所以反应II速率减慢；
（4）CH3COOH和NH3·H2O的电离常数相等，则CH3COO-和NH4+的水解程度相同，则CH3COONH4溶液显中性，因此溶液中c(H+)=c(OH-)=10-7mol/L，溶液中；因此溶液中；
【分析】（1）AlN与强碱反应生成可溶性偏铝酸盐和NH3，据此写出反应的离子方程式；
（2）①燃烧热是指1mol纯物质完全燃烧，生成稳定氧化物时放出的热量；结合所给反应的热化学方程式计算燃烧热，从而书写燃烧热的热化学方程式；
②N2在阴极发生得电子的还原反应，生成NH3，据此写出电极反应式；
（3）①通入NO和O2后，NO2的体积分数减小，结合平衡移动分析；
②结合温度对反应速率和平衡移动的影响因素分析；
（4） CH3COOH和NH3·H2O的电离常数相等，则CH3COO-和NH4+的水解程度相同，则CH3COONH4溶液显中性，据此进行计算；
14．【答案】（1）HCO + H2O H2CO3 + OH-；Al3+ + 3HCO = Al(OH)3↓+ 3CO2↑
（2）1×10-7；106
（3）0.02
（4）
（5）CH4 – 8e- + 10OH- = CO +7H2O
【解析】【解答】(1)碳酸氢钠溶液中存在碳酸氢根的水解平衡和电离平衡，其水解程度大于电离程度，所以溶液显碱性，水解方程式为HCO + H2O H2CO3 + OH-；Al3+水解使溶液显酸性，所以两溶液混合发生双水解生成氢氧化铝沉淀和CO2，离子方程式为Al3+ + 3HCO = Al(OH)3↓+ 3CO2↑；
(2)0.1mol/L某酸HA在水中有0.1%发生电离，即电离出的c(A-)=c(H+)=10-4mol/L，其电离平衡常数Ka= 1×10-7；HA电离出的c(H+)=10-4mol/L，该溶液中c(OH-)=10-10mol/L，且氢氧根全部由水电离，则水电离出的c(H+)=10-10mol/L，所以HA电离出的c(H+)约为水电离出的c(H+)的 =106；
(3)溶液中存在物料守恒c(CH3COO－)＋c(CH3COOH)=2c(Na+)=0.02mol/L；
(4)NH3·H2O的电离常数Kb= ，溶液中存在电荷守恒c(NH )+ c(H+)=c(Cl－)+c(OH-)，根据题意c(NH )=c(Cl－)，则c(H+)=c(OH-)=10-7mol/L，等体积混合后溶液中c(Cl－)= mol/L，所以c(NH )= mol/L，存在物料守恒c(NH )+c(NH3·H2O)= mol/L，所以c(NH3·H2O)= mol/L，所以Kb= = ；
(5)甲烷燃料电池中通入甲烷的一极为负极，甲烷失电子被氧化，电解质溶液为KOH溶液，则生成碳酸根，所以电极方程式为CH4 – 8e- + 10OH- = CO +7H2O。
【分析】（1） NaHCO3属于强奸弱酸盐，水解显碱性；两种弱离子发生双水解；
（2）根据电离表达式计算；根据水中存在的Kw计算；
（3）根据电荷守恒计算；
（4）溶液中c（NH4+）=c（Cl-）=0.005mo/L，根据电荷守恒得c（H+）=c（OH-）=10-7mol/L，混合溶液中c（NH3 H2O）=（0.5a-0.005）mol/L，据此计算；
（5）燃料电池中，燃料在负极反应。
15．【答案】（1）B；D
（2）NH4++H2O NH3·H2O+H+；逆向；a/200b
（3）CH4＋4O2－－8e－=CO2＋2H2O；1.12 L
【解析】【解答】（1）氨水中存在NH3·H2O NH4++OH-，加水稀释，促进一水合氨的电离，平衡向正方向移动，则n（NH4+）、n（OH-）增大，但c（NH4+）、c（OH-）减小，则c（H+）增大；一定温度下，弱电解质的电离平衡常数不变，水的离子积常数不变；由于Kw不变，c（OH-）减小，c（H+）增大，故 减小，由于Kb= 不变，c（NH4+）减小，则 减小，故答案为BD；（2）NH4NO3溶液中由于NH4+水解，溶液显酸性，水解反应的离子方程式为NH4++H2O NH3·H2O+H+；滴加氨水后溶液由酸性变为中性，水的电离平衡向逆反应方向移动。
Kb＝ ，而c(OH－)＝10－7 mol·L－1，则c(NH4+)＝200c(NH3·H2O)，故n(NH4+)＝200n(NH3·H2O)，根据电荷守恒，n(NH4+)＝n(NO3-)＝a，滴加氨水的浓度为 mol÷b L＝ mol·L－1，故答案为NH4++H2O NH3·H2O+H+ ；逆向；a/200b ；（3）①B电极失去电子被氧化，做负极，该条件下的电极反应式为：CH4＋4O2－－8e－=CO2＋2H2O，故答案为CH4＋4O2－－8e－=CO2＋2H2O；②阴极上先是铜离子得电子，Cu2++2e-=Cu，100mL1mol/L的铜离子得电子物质的量是0.2mol，然后是2H++2e-=H2↑；在阳极上是氢氧根离子失电子产生氧气，4OH--4e-=O2↑+2H2O，当两极收集到相同体积（相同条件）的气体时，假设产生氧气的物质的量是x，则阴极产生的氢气的物质的量也是x，根据电子守恒，得到4x=0.2+2x，解得x=0.1mol，即阳极上收集到氧气的物质的量为0.1mol，则电路中通过的电子的物质的量为4 0.1mol=0.4mol，
根据燃料电池电极反应式CH4＋4O2－－8e－=CO2＋2H2O，
消耗甲烷的体积为 0.4mol 22.4L/mol=1.12L，
故答案为1.12 L。
【分析】（1）氨水中存在NH3·H2O NH4++OH-，加水稀释，促进一水合氨的电离，平衡向正方向移动，据此解答；（2）根据影响平衡的因素分析改变条件对NH4+水解平衡NH4++H2O NH3·H2O+H+的影响；（3）①根据燃料电池工作原理书写B电极的反应式；②根据用惰性电极电解硫酸铜溶液的电极反应，结合电子守恒计算消耗甲烷的体积。
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