Question

3．解答下列問題：
Ⅰ．某同學(xué)做如下實驗（圖1），以檢驗反應(yīng)中的能量變化．

（1）實驗中發(fā)現(xiàn)反應(yīng)后（a）中溫度升高，由此可以判斷（a）中反應(yīng)是放熱反應(yīng)；該反應(yīng)中化學(xué)能轉(zhuǎn)化成熱能．
（2）（b）中溫度降低，下列各圖（圖2）所表示的反應(yīng)是（b）反應(yīng)的是A．
Ⅱ．一定溫度下，在2L的密閉容器中，X、Y、Z三種氣體的物質(zhì)的量隨時間變化的曲線如圖3所示．
（1）該反應(yīng)中X和Y是反應(yīng)物，反應(yīng)是可逆反應(yīng)．
（2）反應(yīng)開始到10s，用Z表示的反應(yīng)速率為0.079mol/（L•s）
（3）反應(yīng)開始到10s時，Y的物質(zhì)的量濃度減少了0.395 mol/L
（4）反應(yīng)的化學(xué)方程式為X+Y?2Z．

Answer 1

分析 Ⅰ．（1）實驗中發(fā)現(xiàn)反應(yīng)后（a）中溫度升高，由此可以判斷（a）中反應(yīng)放出了熱量，使溶液的溫度升高，所以該反應(yīng)是放熱反應(yīng)；反應(yīng)后溫度升高說明化學(xué)能轉(zhuǎn)化為熱能；
（2）（b）中溫度降低，根據(jù)能量守恒定律，（b）中反應(yīng)物的總能量應(yīng)該低于生成物的能量，不足的能量從環(huán)境中吸收，所以使環(huán)境的溫度降低；
Ⅱ．（1）圖象分析可知Z物質(zhì)的量增大，XY物質(zhì)的量減小，則XY為反應(yīng)物，Z為生成物，10s后物質(zhì)的量不再變化說明達到平衡狀態(tài)，反應(yīng)為可逆反應(yīng)；
（2）根據(jù)v=$\frac{△c}{△t}$計算化學(xué)反應(yīng)速率；
（3）根據(jù)平衡圖象計算物質(zhì)的量濃度；
（4）根據(jù)化學(xué)反應(yīng)中各物質(zhì)的物質(zhì)的量變化量與化學(xué)計量數(shù)之比呈正比書寫化學(xué)方程式．

解答 解：（1）通過實驗測出，反應(yīng)前后a燒杯中的溫度升高，根據(jù)溫度升高，反應(yīng)放熱，反應(yīng)后溫度升高說明化學(xué)能轉(zhuǎn)化為熱能，
故答案為：放；化學(xué)；熱；
（2）b燒杯中的溫度降低，溫度降低，反應(yīng)吸熱，所以Al跟鹽酸的反應(yīng)是放熱反應(yīng)，b是吸熱反應(yīng)，反應(yīng)物總能量低于生成物，圖象中A符合，
故答案為：A；
 II．（1）圖象分析可知Z物質(zhì)的量增大，XY物質(zhì)的量減小，則XY為反應(yīng)物，Z為生成物，10s后物質(zhì)的量不再變化說明達到平衡狀態(tài)，XYZ物質(zhì)的量不隨時間變化，證明反應(yīng)為可逆反應(yīng)，
故答案為：X和Y；可逆；
（2）反應(yīng)開始到10s，用Z表示的反應(yīng)速率為：v=$\frac{△c}{△t}$=$\frac{\frac{1.58mol}{2L}}{10s}$=0.079mol/（L•s），
故答案為：0.079；
（3）反應(yīng)開始到10s時，Y物質(zhì)的量減少1mol-0.21mol=0.79mol，Y的物質(zhì)的量濃度減少=$\frac{0.79mol}{2L}$=0.395mol/L，
故答案為：0.395；
（4）由圖象可以看出X、Y的物質(zhì)的量減小，Z的物質(zhì)的量增多，則X、Y為反應(yīng)物，Z為生成物，
化學(xué)反應(yīng)中各物質(zhì)的物質(zhì)的量變化量與化學(xué)計量數(shù)之比呈正比，
則有Y：X：Z=（1.20mol-0.41mol）：（1.0mol-0.21mol）：1.58mol=1：1：2，則反應(yīng)的化學(xué)方程式為X+Y?2Z，故答案為：X+Y?2Z．
故答案為：X+Y?2Z；

點評 本題考查學(xué)生根據(jù)實驗現(xiàn)象判斷放熱與吸熱反應(yīng)、原電池原理、物質(zhì)的量隨時間的變化曲線，以及化學(xué)平衡的計算，注意放熱反應(yīng)反應(yīng)物總能量高于生成物，斷鍵吸收能量少于成鍵放出能量，題目難度中等，注意把握化學(xué)方程式的判斷方法．