Question

I、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如圖所示．根據(jù)圖中數(shù)據(jù)，試填寫下列空白：
（1）該反應(yīng)的化學(xué)方程式為

 

（2）反應(yīng)開始至2min，氣體Z的平均反應(yīng)速率為

 

（3）若X、Y、Z均為氣體，反應(yīng)達平衡時，此時容器內(nèi)的壓強與起始壓強之比為

 

II、現(xiàn)有如下兩個反應(yīng)：（A）NaOH+HCl=“NaCl“+H₂O
（B）2FeCl₃+Cu=2FeCl₂+CuCl₂
（1）根據(jù)兩反應(yīng)本質(zhì)，判斷能否設(shè)計成原電池

 

（2）如果不能，說明其原因

 

（3）如果可以，則寫出正、負極材料、電解質(zhì)溶液名稱

 

．

Answer 1

考點：物質(zhì)的量或濃度隨時間的變化曲線,化學(xué)電源新型電池,化學(xué)平衡的影響因素

專題：化學(xué)平衡專題,電化學(xué)專題

分析：Ⅰ（1）判斷出反應(yīng)物和生成物，根據(jù)物質(zhì)的量變化之比等于化學(xué)劑量數(shù)之比確定反應(yīng)的化學(xué)方程式；
（2）根據(jù)v=

△c

△T

計算反應(yīng)速率；
（3）在相同溫度下，氣體的物質(zhì)的量之比等于壓強之比．
Ⅱ根據(jù)原電池的構(gòu)成條件判斷能否構(gòu)成原電池；根據(jù)反應(yīng)方程式中還原劑確定負極材料，找不如負極活潑的金屬或?qū)щ姷姆墙饘僮髡龢O材料；氧化劑溶液作電解質(zhì)溶液．

解答： 解：Ⅰ（1）在反應(yīng)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(yīng)物，Z為生成物，相同時間內(nèi)物質(zhì)的量的變化比值為：c（Y）：c（X）：c（Z）=（1.0-0.9）：（1.0-0.7）：0.2=1：3：2，化學(xué)反應(yīng)中物質(zhì)的量變化之比等于化學(xué)劑量數(shù)之比，則化學(xué)方程式為Y+3X 2Z，
故答案為：Y+3X 2Z；
（2）反應(yīng)開始至2min，氣體Z的平均反應(yīng)速率為v=

△c

△T

=

0.2mol 2L

2min

=0.05mol/（L．min），
故答案為：0.05mol/（L．min）；
（3）反應(yīng)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，氣體的物質(zhì)的量之比等于壓強之比，
反應(yīng)達平衡時，此時容器內(nèi)的壓強與起始壓強之比為1.8mol：2.0mol=9：10，故答案為：9：10．
Ⅱ（1）原電池的構(gòu)成條件之一是必須能自發(fā)的進行氧化還原反應(yīng)，（A）不是氧化還原反應(yīng)，（B）是氧化還原反應(yīng)，所以（A）不能設(shè)計成原電池，（B）能設(shè)計成原電池．
故答案為：A不能，B可以．
（2）通過（1）知，原因是該反應(yīng)不是氧化還原反應(yīng)，故答案為：該反應(yīng)不是氧化還原反應(yīng)，無電子轉(zhuǎn)移．
（3）2FeCl₃+Cu=2FeCl₂+CuCl₂，該反應(yīng)中銅作還原劑，選還原劑材料作負極材料，銅失電子變成離子進入溶液，發(fā)生氧化反應(yīng)；選不如負極材料活潑的金屬或?qū)щ姷姆墙饘僮髡龢O，可選石墨作正極，溶液中的鐵離子在正極上得電子生成二價鐵離子，發(fā)生還原反應(yīng)；選氧化劑溶液作電解質(zhì)溶液，該反應(yīng)中氯化鐵是氧化劑，所以選氯化鐵溶液作電解質(zhì)溶液，故答案為：負極為Cu，正極為C，電解液中溶質(zhì)為氯化鐵．

點評：本題考查化學(xué)平衡的變化圖象以及原電池的設(shè)計，題目難度不大，解題時注意化學(xué)方程式的確定方法，以及反應(yīng)速率計算，把握好相關(guān)概念和公式的理解及運用；注意根據(jù)原電池的構(gòu)成條件進行設(shè)計，同時考查學(xué)生的動手能力及實驗設(shè)計能力；設(shè)計該實驗的關(guān)鍵是電極材料及電解質(zhì)溶液的選擇，這要根據(jù)反應(yīng)方程式確定．