Question

【題目】I. 反應Fe+H2SO4FeSO4+H2↑ 的能量變化如圖所示：

(1)該反應為__________反應(填“吸熱”或“放熱”)。

(2)若要使該反應的反應速率加快，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)若將上述反應設計成原電池，銅為原電池某一電極材料，則銅為__________(填“正”或“負”)極。銅片上的現(xiàn)象為________________，該極上發(fā)生的電極反應為_______________；

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

(1)該反應的化學方程式為______________；

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

(3)若X、Y、Z均為氣體，2min后反應達到平衡，反應達平衡時：

①此時體系的壓強是開始時的_____________倍；

②達平衡時，容器內(nèi)混合氣體的平均相對分子質(zhì)量和起始投料時相比__________(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)圖中反應物能量大于生成物能量判斷；

(2)根據(jù)外界條件對速率的影響分析判斷；

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

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

(2)根據(jù)v=計算反應速率；

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

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

(2)A．改鐵片為鐵粉，增大了反應物的接觸面積，反應速率增大，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，故B錯誤；C．升高溫度，反應速率增大，故C正確；故答案為：AC；

(3)銅、鐵、稀硫酸構成的原電池中，鐵易失電子發(fā)生氧化反應，作負極，負極上電極反應式為Fe-2e-=Fe2+；銅作正極，正極上氫離子得電子發(fā)生還原反應，電極反應式為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為反應物，Z為生成物，2min時，X、Y、Z的物質(zhì)的量不再變化，說明該反應為可逆反應，相同時間內(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，化學反應中物質(zhì)的量變化之比等于化學計量數(shù)之比，則化學方程式為Y+3X2Z，故答案為：Y+3X2Z；

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

(3)①反應達平衡時，氣體的總物質(zhì)的量為：0.9mol+0.7mol+0.2mol=1.8mol，起始時氣體的總物質(zhì)的量為：1.0mol+1.0mol=2.0mol，在相同溫度下、相同條件時，氣體的物質(zhì)的量之比等于壓強之比，反應達平衡時，此時容器內(nèi)的壓強是起始壓強的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分子質(zhì)量在數(shù)值上等于摩爾質(zhì)量，所以平均相對分子質(zhì)量也增大，故答案為：增大。