Question

【題目】Ⅰ．一定溫度下，在容積為V L的密閉容器中進行反應：aN(g)bM(g)，M、N的物質的量隨時間的變化曲線如圖所示：

(1)此反應的化學方程式中a/b=________。

(2)t1到t2時刻，以M的濃度變化表示的平均反應速率為________。

(3)下列敘述中能說明上述反應達到平衡狀態的是________(填字母)。

A．反應中M與N的物質的量之比為1︰1

B．混合氣體的總質量不隨時間的變化而變化

C．混合氣體的總物質的量不隨時間的變化而變化

D．單位時間內每消耗a mol N，同時生成b mol M

E．混合氣體的壓強不隨時間的變化而變化

F．N的質量分數在混合氣體中保持不變

Ⅱ．某研究性學習小組為探究鐵與稀鹽酸反應，取同質量、體積的鐵片、同濃度的鹽酸做了下列平行實驗：

實驗①：把純鐵片投入到盛有稀鹽酸的試管中，發現放出氫氣的速率變化如圖所示：

實驗②：把鐵片投入到含FeCl3的同濃度稀鹽酸中，發現放出氫氣的量減少。

實驗③：在稀鹽酸中滴入幾滴CuCl2溶液，用鐵片做實驗，發現生成氫氣的速率加快。

試回答下列問題：

(1)分析實驗①中t1～t2速率變化的主要原因是_______，t2～t3速率變化的主要原因是______。

(2)實驗②放出氫氣的量減少的原因是___________________(用離子方程式表示)。

(3)某同學認為實驗③反應速率加快的主要原因是形成了原電池，你認為是否正確？_____(填“正確”或“不正確”)。請選擇下列相應的a或b作答。

a.若不正確，請說明原因。

b.若正確，則寫出實驗③中原電池的正、負極電極反應式_______________________。

Answer 1

【答案】Ⅰ（1）2 （2）mol/( L·min) ;（3）75% （4） C、E、F

II、（1）反應放熱，溶液溫度升高，反應速率加快；

隨反應進行，鹽酸的濃度減小，反應速度減慢

（2）Fe3+氧化性大于H+，所以鋅先與Fe3+反應，故氫氣量減少

（3）正確。 正極：2H++ 2e－=H2↑

【解析】

Ⅰ．（1）各物質的變化量之比是相應的化學計量數之比。

(2) 根據計算以M的濃度變化表示的平均反應速率；

(3)根據平衡標志分析；

Ⅱ．(1)鐵與稀鹽酸反應放熱；

(2)鐵與FeCl3反應生成氯化亞鐵；

(3)鐵置換出CuCl2中的銅，銅、鐵、鹽酸構成原電池，鐵作負極、銅作正極。

Ⅰ．（1）根據圖象可知反應進行到t1時N減少了8mol－6mol＝2mol，M增加了3mol－2mol＝1mol，根據變化量之比是相應的化學計量數之比可知a/b＝2。

(2) t1到t2時刻M的物質的量增加了4mol－3mol＝1mol，以M的濃度變化表示的平均反應速率為 mol/(L·min)；

(3) A．反應中M與N的物質的量之比為1︰1時，M與N的物質的量不一定不再變化，所以不一定平衡，故不選A；

B． 根據質量守恒定律，反應前后氣體總質量是恒量，混合氣體的總質量不隨時間的變化而變化，不一定平衡，故不選B；

C．反應2N(g) M(g)，氣體總物質的量是變量，混合氣體的總物質的量不隨時間的變化而變化，反應一定達到平衡狀態，故選C；

D．單位時間內每消耗a mol N，同時生成b mol M，都是指正反應速率，不一定平衡，故不選D；

E．反應2N(g) M(g)，氣體物質的量是變量，所以壓強是變量，混合氣體的壓強不隨時間的變化而變化，一定達到平衡狀態，故選E；

F．反應過程中N的質量分數是變量，N的質量分數在混合氣體中保持不變時，一定達到平衡狀態，故選F。

Ⅱ．(1)鐵與稀鹽酸反應放熱，溫度升高，反應速率加快；

(2)鐵與FeCl3反應生成氯化亞鐵，與鹽酸反應的鐵減少，所以放出的氫氣減少；鐵與FeCl3反應生成氯化亞鐵的離子方程式是2Fe3++ Fe=3Fe2+ ；

(3)鐵置換出CuCl2中的銅，銅、鐵、鹽酸構成原電池加快鐵與鹽酸反應的速率，鐵作負極、銅作正極。正極電極反應式是2H++2e=H2↑，負極電極反應式是Fe2e=Fe2+。