Question

【題目】（1）反應Fe＋H2SO4＝FeSO4＋H2↑的能量變化趨勢，如圖所示：

①該反應為________反應（填“吸熱”或“放熱”）。

②若要使該反應的反應速率加快，下列措施可行的是________（填字母）。

A．改稀硫酸為98%的濃硫酸 B．升高溫度 C．改鐵片為鐵粉

（2）美國阿波羅宇宙飛船上使用了一種新型燃料電池，其構造如圖所示，A、B兩個電極均由多孔的碳塊組成，該電池的負極反應式為：_______________________________。

（3）一定溫度下，在2 L的密閉容器中，X、Y、Z三種氣體的物質的量隨時間變化的曲線如圖所示。回答下列問題：

①從反應開始到10 s時，v(Z)＝______________。

②反應的化學方程式為______________________________________。

Answer 1

【答案】放熱 B C H2-2e－+2OH－＝2 H2O 0.079 mol·L－1·s－1 X(g)＋Y(g) 2Z(g)

【解析】

（1）①從圖象可知，反應物總能量高于生成物總能量；

②改變固體表面積、升高溫度加快反應速率；常溫下鐵在濃硫酸中鈍化；

（2）該裝置是甲烷燃料堿性電池，通入甲烷的電極a是負極，則b是正極，負極上電極反應式為 CH4-8e-+10OH-=CO32-+7H2O，正極上電極反應式為O2+2H2O+4e-=4OH-，原電池放電時，電流從正極沿導線流向負極，電解質溶液中陽離子向正極移動、陰離子向負極移動；

（3）①從圖象可知生成Z的物質的量，由物質的量計算物質的量濃度的變化量，再計算化學反應速率；

②從圖象可知反應物和生成物，由各物質的變化量之比的化學方程式計量數之比，由此寫出化學方程式。

（1）①從圖象可知，反應物總能量高于生成物總能量，所以該反應為放熱反應，故答案為：放熱；

②A、常溫下鐵在濃硫酸中鈍化不能繼續發生反應，錯誤；

B、改鐵片為鐵粉，增大了接觸面積，反應速率增大，正確；

C、升高溫度，反應速率增大，正確；

故選BC，故答案為：BC；

（2）該裝置是甲烷燃料堿性電池，通入甲烷的電極a是負極，則b是正極，負極上甲烷放電生成碳酸根，電極反應式為 CH4-8e-+10OH-=CO32-+7H2O，故答案為：CH4-8e-+10OH-=

CO32-+7H2O；

（3）①由圖像可知，反應生成Z的物質的量為1.58mol，Z的濃度變化量為1.58mol/2L=0.79mol/L，則從反應開始到10 s時，v(Z)為0.79mol/L/10 s=0.079 mol·L－1·s－1，故答案為：0.079 mol·L－1·s－1；

②由圖可知，各物質的變化量為:X為0.79 mol,Y為0.79 mol,Z為1.58 mol，由變化量之比等于化學計量數之比可知，化學方程式中各物質的化學計量數之比為1∶1∶2,則化學方程式為X(g)+Y(g) 2Z(g)，故答案為：X(g)+Y(g)2Z(g)。