Question

【題目】I. 反應(yīng)Fe+H2SO4FeSO4+H2↑ 的能量變化如圖所示：

(1)該反應(yīng)為__________反應(yīng)(填“吸熱”或“放熱”)。

(2)若要使該反應(yīng)的反應(yīng)速率加快，下列措施可行的是__________；

A.改鐵片為鐵粉 B.改稀硫酸為98%的硫酸 C.升高溫度

(3)若將上述反應(yīng)設(shè)計(jì)成原電池，銅為原電池某一電極材料，則銅為__________(填“正”或“負(fù)”)極。銅片上的現(xiàn)象為________________，該極上發(fā)生的電極反應(yīng)為_______________；

II . 某溫度時(shí)，在一個(gè)2L的密閉容器中，X、Y、Z三種物質(zhì)的物質(zhì)的量隨時(shí)間的變化曲線a，b，c如圖所示。根據(jù)圖中數(shù)據(jù)填空。

(1)該反應(yīng)的化學(xué)方程式為______________；

(2)反應(yīng)開始至2min，以氣體Z表示的平均反應(yīng)速率為_____________；

(3)若X、Y、Z均為氣體，2min后反應(yīng)達(dá)到平衡，反應(yīng)達(dá)平衡時(shí)：

①此時(shí)體系的壓強(qiáng)是開始時(shí)的_____________倍；

②達(dá)平衡時(shí)，容器內(nèi)混合氣體的平均相對(duì)分子質(zhì)量和起始投料時(shí)相比__________(填“增大”“減小”或“不變”)

Answer 1

【答案】放熱 AC 正 有氣泡產(chǎn)生 2H++2e-=H2↑ Y+3X2Z 0.05mol/（L·min） 0.9 增大

【解析】

I、(1)根據(jù)圖中反應(yīng)物能量大于生成物能量判斷；

(2)根據(jù)外界條件對(duì)速率的影響分析判斷；

(3)銅、鐵、稀硫酸構(gòu)成的原電池中，鐵易失電子作負(fù)極，銅作正極，負(fù)極上失電子發(fā)生氧化反應(yīng)，正極上得電子發(fā)生還原反應(yīng)；

Ⅱ、(1)判斷出反應(yīng)物和生成物，根據(jù)物質(zhì)的量變化之比等于化學(xué)計(jì)量數(shù)之比確定反應(yīng)的化學(xué)方程式；

(2)根據(jù)v=計(jì)算反應(yīng)速率；

(3)①在相同溫度下，氣體的物質(zhì)的量之比等于壓強(qiáng)之比；②根據(jù)容器內(nèi)混合氣體的平均相對(duì)分子質(zhì)量在數(shù)值上等于摩爾質(zhì)量來判斷。

I、(1)從圖象可知，反應(yīng)物總能量高于生成物總能量，所以該反應(yīng)為放熱反應(yīng)，故答案為：放熱；

(2)A．改鐵片為鐵粉，增大了反應(yīng)物的接觸面積，反應(yīng)速率增大，故A正確；B．改稀硫酸為98%的硫酸，常溫下，鐵在濃硫酸中鈍化，不能繼續(xù)發(fā)生反應(yīng)，故B錯(cuò)誤；C．升高溫度，反應(yīng)速率增大，故C正確；故答案為：AC；

(3)銅、鐵、稀硫酸構(gòu)成的原電池中，鐵易失電子發(fā)生氧化反應(yīng)，作負(fù)極，負(fù)極上電極反應(yīng)式為Fe-2e-=Fe2+；銅作正極，正極上氫離子得電子發(fā)生還原反應(yīng)，電極反應(yīng)式為2H++2e-=H2↑，銅電極上有氫氣生成，所以看到的現(xiàn)象是銅片上有氣泡產(chǎn)生，故答案為：正；有氣泡產(chǎn)生；2H++2e-=H2↑；

Ⅱ、(1)由圖象可知，在反應(yīng)中，X、Y的物質(zhì)的量逐漸減小，Z的物質(zhì)的量逐漸增大，則X、Y為反應(yīng)物，Z為生成物，2min時(shí)，X、Y、Z的物質(zhì)的量不再變化，說明該反應(yīng)為可逆反應(yīng)，相同時(shí)間內(nèi)物質(zhì)的量的變化比值為：n(X)∶n(Y)∶n(Z)=(1.0-0.7)∶(1.0-0.9)∶0.2=3∶1∶2，化學(xué)反應(yīng)中物質(zhì)的量變化之比等于化學(xué)計(jì)量數(shù)之比，則化學(xué)方程式為Y+3X2Z，故答案為：Y+3X2Z；

(2)反應(yīng)開始至2min，氣體Z的平均反應(yīng)速率v===0.05mol/(L·min)，故答案為：0.05mol/(L·min)；

(3)①反應(yīng)達(dá)平衡時(shí)，氣體的總物質(zhì)的量為：0.9mol+0.7mol+0.2mol=1.8mol，起始時(shí)氣體的總物質(zhì)的量為：1.0mol+1.0mol=2.0mol，在相同溫度下、相同條件時(shí)，氣體的物質(zhì)的量之比等于壓強(qiáng)之比，反應(yīng)達(dá)平衡時(shí)，此時(shí)容器內(nèi)的壓強(qiáng)是起始?jí)簭?qiáng)的1.8mol÷2.0mol=0.9倍，故答案為：0.9；

②根據(jù)物質(zhì)的摩爾質(zhì)量M=，反應(yīng)前后氣體的質(zhì)量不變，物質(zhì)的量減少，所以混合氣體的摩爾質(zhì)量增大，而容器內(nèi)混合氣體的平均相對(duì)分子質(zhì)量在數(shù)值上等于摩爾質(zhì)量，所以平均相對(duì)分子質(zhì)量也增大，故答案為：增大。