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。銅片上的現象為________________，該極上發生的電極反應為_______________；

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

(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，容器內混合氣體的平均相對分子質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 有氣泡產生 2H++2e-=H2↑ Y+3X2Z 0.05mol/（L·min） 0.9 增大

【解析】

I、(1)根據圖中反應物能量大于生成物能量判斷；

(2)根據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，負極上失電子發生氧化反應，正極上得電子發生還原反應；

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

(2)根據v=計算反應速率；

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

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，不能繼續發生反應，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，所以看到的現象是銅片上有氣泡產生，故答案為：正；有氣泡產生；2H++2e-=H2↑；

Ⅱ、(1)由圖象可知，在反應中，X、Y的物質的量逐漸減小，Z的物質的量逐漸增大，則X、Y為反應物，Z為生成物，2min時，X、Y、Z的物質的量不再變化，說明該反應為可逆反應，相同時間內物質的量的變化比值為：n(X)∶n(Y)∶n(Z)=(1.0-0.7)∶(1.0-0.9)∶0.2=3∶1∶2，化學反應中物質的量變化之比等于化學計量數之比，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，氣體的總物質的量為：0.9mol+0.7mol+0.2mol=1.8mol，起始時氣體的總物質的量為：1.0mol+1.0mol=2.0mol，在相同溫度下、相同條件時，氣體的物質的量之比等于壓強之比，反應達平衡時，此時容器內的壓強是起始壓強的1.8mol÷2.0mol=0.9倍，故答案為：0.9；

②根據物質的摩爾質量M=，反應前后氣體的質量不變，物質的量減少，所以混合氣體的摩爾質量增大，而容器內混合氣體的平均相對分子質量在數值上等于摩爾質量，所以平均相對分子質量也增大，故答案為：增大。