Question

【題目】(I)某溫度時，在2 L的容器中，X、Y、Z三種氣體的物質的量隨時間的變化曲線如圖所示。請通過計算回答下列問題。

(1)列式計算反應開始至2 min，Y的平均反應速率___________。

(2)分析有關數據，寫出X、Y、Z的反應方程式___________。

(3)由圖中看出：________分鐘后，A、B、C各物質的物質的量不再隨時間而變化，說明在這個條件下，該反應已達到了________________狀態。

(II)將純鋅片和純銅片按如圖所示方式插入100 mL相同濃度的稀硫酸中一段時間，回答下列問題：

①下列說法正確的是____________(填字母代號)。

A．甲、乙均為化學能轉變為電能的裝置

B．乙中銅片上沒有明顯變化

C．甲中銅片質量減少、乙中鋅片質量減少

D．兩燒杯中溶液的pH均增大

②在相同時間內，兩燒杯中產生氣泡的速度：甲____乙(填“＞”、“＜“或“＝”)。

③請寫出圖中構成原電池的裝置正極的電極反應式______________________。

Answer 1

【答案】0.075 mol(L min)-1 v (X): v (Y): v (Z) =△n(X):△n(Y):△n(Z)=0.1mol:0.3mol:0.2mol=1:3:2

反應方程式是：X(g)+3Y(g)2Z(g) 2 該條件下的化學平衡(或化學反應限度) BD ＞ 2H+ +2e－= H2↑

【解析】

(I)(1)根據平均反應速率=計算；(2)根據圖知，反應物是X、Y，生成物是Z，同一可逆反應中同一段時間內，各物質的物質的量變化量之比等于其計量數之比；(3)反應達到平衡狀態時，各物質的物質的量不變。

(II)甲：原電池中較活潑的鋅作負極：Zn -2e－= Zn2+，銅作正極：2H+ +2e－= H2↑，銅電極上產生氣泡；乙中：不能形成原電池，是鋅與硫酸直接反應，在鋅片上產生氣泡。

(I)(1)反應開始至2min，Y的平均反應速率=mol(L min)-1=0.075mol(L min)-1，故答案為：0.075mol(L min)-1；

(2)根據圖知，反應物是X、Y，生成物是Z，達到平衡時△n（X）=（1.0-0.9）mol=0.1mol、△n（Y）=（1.0-0.7）mol=0.3mol、△n（Z）=（0.2-0）mol=0.2mol，同一可逆反應中同一段時間內，各物質的物質的量變化量之比等于其計量數之比，則X、Y、Z的計量數之比=0.1mol：0.3mol、0.2mol=1：3：2，所以該反應方程式為X(g)+3Y(g)2Z(g)，故答案為：X(g)+3Y(g)2Z(g)；

(3)由圖中看出：2分鐘后，A、B、C各物質的物質的量不再隨時間而變化，說明在這個條件下，該反應已達到了該條件下的化學平衡(或化學反應限度)狀態。故答案為：2；該條件下的化學平衡(或化學反應限度)；

(II)①A．甲為化學能轉變為電能的裝置，乙中不形成電流，故A錯誤；

B．乙中銅片上沒有明顯變化，鋅片溶解，并在鋅片上產生氣泡，故B正確；

C．甲中鋅片質量減少，銅片質量不變；乙中鋅片質量減少，銅片質量也不變，故C錯誤；

D．兩燒杯中均發生Zn＋2H＋=Zn2＋＋H2↑，H＋濃度減小，溶液的pH均增大，故D正確；

故答案為：BD；

②甲中形成原電池，加快反應速率，在相同時間內，兩燒杯中產生氣泡的速度：甲＞乙。故答案為：＞；

③正極上氫離子得電子生成氫氣，正極的電極反應式2H+ +2e－= H2↑。故答案為：2H+ +2e－= H2↑。