Question

16．根据反应Fe+H₂SO₄=FeSO₄+H₂↑，回答下列问题．
（1）在此反应中，自反应开始至2分钟末，H₂SO₄浓度由1mol/L变为0.4mol/L，则H₂SO₄的反应速率为0.3mol/（L•min）．
若要使该反应的反应速率加快，下列措施不可行的是b（填字母）
a、改铁片为铁粉      b、改稀H₂SO₄为98%的浓H₂SO₄
c、升高温度          d、滴加少量CuSO₄溶液
（2）在答题卡的坐标图中，画出此反应过程中体系的能量变化图（进行必要的标注）
（3）根据此反应设计一个原电池，要求画出装置图并进行必要的标注．

Answer 1

分析 （1）根据v=$\frac{△c}{△t}$，进行分析求解；
a、改铁片为铁粉，增加接触面积；      
b、改稀H₂SO₄为98%的浓H₂SO₄，发生钝化；
c、升高温度，反应速率加快；          
d、滴加少量CuSO₄溶液，构成原电池加快反应速率；
（2）反应Fe+H₂SO₄=FeSO₄+H₂↑，是放热反应，所以反应的总能量高于生成物的总能量；
（3）铁是原电池的负极，电解质溶液是硫酸，画出装置图即可．

解答 解：Ⅰ（1）v=$\frac{△c}{△t}$=$\frac{1-0.4}{2}$=0.3mol/（L•min）；
a、改铁片为铁粉，增加接触面积，反应速率加快，故不选；      
b、改稀H₂SO₄为98%的浓H₂SO₄，发生钝化，反应速率减慢，故选；
c、升高温度，反应速率加快，故不选；          
d、滴加少量CuSO₄溶液，构成原电池加快反应速率，故不选；
故选：0.3mol/（L•min）；b；
（2）反应Fe+H₂SO₄=FeSO₄+H₂↑，是放热反应，所以反应的总能量高于生成物的总能量，所以体系的能量变化图为：，故答案为：；（3）铁是原电池的负极，电解质溶液是硫酸，原电池的装置图为：，故答案为：．

点评 本题考查原电池和电解池知识，侧重于学生的分析能力和电化学知识的综合考查，为高考常见题型和高频考点，注意设计原电池和能量的变化图，难度不大．