Question

【題目】Ⅰ．過量鐵片與100mL 0.01mol/L的稀鹽酸反應(yīng)，能量變化趨勢(shì)，如圖所示：

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

（2）為了加快產(chǎn)生H2的速率而不改變H2的產(chǎn)量，可以使用如下方法中的______

①加H2O ②加入幾滴1mol/LHNO3溶液 ③滴入幾滴濃鹽酸

④加入一定量鐵粉 ⑤加NaCl溶液 ⑥滴入幾滴硫酸銅溶液

⑦適當(dāng)升高溫度（不考慮鹽酸揮發(fā)） ⑧改用10mL0.1mol/L鹽酸

A. ②③⑥⑦⑧ B. ③④7⑧ C. ③⑥⑦⑧ D. ③⑥⑦

（3）若將上述反應(yīng)設(shè)計(jì)成原電池，銅為原電池某一極材料，則銅電極上發(fā)生的電極反應(yīng)為________。

Ⅱ．某溫度時(shí)，在5 L的容器中，X、Y、Z三種氣體的物質(zhì)的量隨時(shí)間的變化曲線如圖所示。請(qǐng)通過計(jì)算回答下列問題：

（1）分析有關(guān)數(shù)據(jù)，寫出X、Y、Z的反應(yīng)方程式__________。

（2）該反應(yīng)在3種不同條件下進(jìn)行，其中Y起始濃度相同，Z起始濃度為0，反應(yīng)物X的濃度隨反應(yīng)時(shí)間的變化情況如下表:

①實(shí)驗(yàn)1中，在10~20min內(nèi)，以物質(zhì)Y表示的平均反應(yīng)速率為________mol/(L·min) ，50min時(shí)，實(shí)驗(yàn)3中Z的濃度________。

②0~20min內(nèi)，其它條件一樣實(shí)驗(yàn)2和實(shí)驗(yàn)1的反應(yīng)速率不同，其原因可能是__________；實(shí)驗(yàn)3和實(shí)驗(yàn)1的反應(yīng)速率不同，其原因是________。

Answer 1

【答案】 放熱 C 2H++2e-=H2↑ X+3Y2Z 0.039 1.2 mol/L 實(shí)驗(yàn)2比1溫度高 實(shí)驗(yàn)3加入了催化劑

【解析】產(chǎn)生氫氣的量不變,則保證鐵完全與鹽酸反應(yīng);加快反應(yīng)速率,應(yīng)增大鹽酸的濃度或升高溫度,據(jù)此分析解答。（1）根據(jù)平均化學(xué)反應(yīng)速率公式計(jì)算;(2)實(shí)驗(yàn)1、2起始量相同,平衡濃度相同,但實(shí)驗(yàn)2達(dá)到平衡所需要的時(shí)間短,反應(yīng)速率快;(3)根據(jù)實(shí)驗(yàn)1、3比較實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)可以知道,實(shí)驗(yàn)3溫度高反應(yīng)速率快,A轉(zhuǎn)化率增大;(4)根據(jù)物質(zhì)的量的變化判斷反應(yīng)物和生成物,根據(jù)物質(zhì)的量的變化之比等于化學(xué)計(jì)量數(shù)之比書寫方程式。

（1）根據(jù)圖像知反應(yīng)物總能量高于生成物的總能量，所以該反應(yīng)為放熱。答案：放熱。

（2）①加水,稀釋了鹽酸的濃度,故反應(yīng)速率變慢，不符合；②加入幾滴1mol/LHNO3溶液不會(huì)生成氫氣而生成NO，故不符合；③加濃鹽酸,氫離子濃度增大,反應(yīng)速率加快，符合；④加入鐵粉,鐵是固體，改變用量不影響化學(xué)反應(yīng)速率，不符合，⑤加氯化鈉溶液,相當(dāng)于稀釋鹽酸濃度,氫離子濃度降低,故反應(yīng)速率變慢，不符合；⑥滴加硫酸銅溶液,鐵把銅置換出來,形成原電池,故反應(yīng)速率加快,因?yàn)殍F是過量的，產(chǎn)生氫氣的量不會(huì)改變，符合；⑦升高溫度,反應(yīng)速率加快，符合；⑧改用濃度大的鹽酸,氫離子濃度增大,反應(yīng)速率加快，符合；所以C選項(xiàng)是正確的。

（3）Fe+2HCl= FeCl2+H2將此反應(yīng)設(shè)計(jì)成原電池，鐵做負(fù)極，失電子發(fā)生氧化反應(yīng)，銅為原電池的正極，發(fā)生的是還原反應(yīng)，電極反應(yīng)式是2H++2e-=H2↑，所以銅電極上發(fā)生的電極反應(yīng)為2H++2e-=H2↑。

Ⅱ（1）根據(jù)圖象可以知道X、Y的物質(zhì)的量減小,Z的物質(zhì)的量增加,則X和Y是反應(yīng)物,Z是生成物,且分別是0.1mol、0.3mol、0.2mol,因?yàn)樽兓�量之比等于相�?yīng)的化學(xué)計(jì)量數(shù)之比,所以其系數(shù)之比為0.1mol:0.3mol:0.2mol=1:3:2 ,所以其方程式為X+3Y2Z,因此，本題正確答案是: X+3Y2Z.

（2）①根據(jù)平均化學(xué)反應(yīng)速率公式計(jì)算, 由表中數(shù)據(jù)可計(jì)算X的速率為,由反應(yīng)X+3Y2Z知Y的速率為0.013 mol/(L.min)3= 0.039 mol/(L.min)。實(shí)驗(yàn)3中由反應(yīng)X+3Y2Z知50min時(shí)，X濃度變化量為0.6 mol/L， Z的濃度1.2 mol/L。因此，本題正確答案是0.039；1.2 mol/L。

②0~20min內(nèi)，其它條件一樣實(shí)驗(yàn)2和實(shí)驗(yàn)1的反應(yīng)速率不同，其原因可能是實(shí)驗(yàn)1的溫度是800，實(shí)驗(yàn)2的溫度是900，所以實(shí)驗(yàn)2比實(shí)驗(yàn)1溫度高；實(shí)驗(yàn)3比實(shí)驗(yàn)1的溫度低，但反應(yīng)速率卻比實(shí)驗(yàn)1高，其原因是實(shí)驗(yàn)3加入了催化劑。答案：實(shí)驗(yàn)2比1溫度高 ；實(shí)驗(yàn)3加入了催化劑。