Question

17．化学反应与能量有比不可分的关系，回答下列问题．
Ⅰ：已知31g白磷变为31g红磷释放能量．试回答：
（1）上述变化属于化学（填“物理”或“化学”）变化．
（2）31g白磷具有的能量＞（“＞”或“＜”）31g红磷具有的能量，常温常压下，更稳定．
（3）31g白磷完全燃烧释放的能量＞ （“＞”或“＜”）31g红磷完全燃烧释放的能量．
Ⅱ：A、B、C三个烧杯中分别盛有200mL相同物质的量浓度的稀硫酸

（1）分别写出三个装置中铁片表面发生反应的离子方程式：
AFe+2H⁺=Fe²⁺+H₂↑；BFe-2e-=Fe²⁺；C2H⁺+2e^-=H₂↑．
（2）一段时间后，B中Sn极附近溶液的酸性增强           （填“增强”、“减弱”、“不变”）．
（3）一段时间后，C中产生了3.36L（标准状况）气体时，硫酸恰好全部被消耗，则原稀硫酸溶液的物质的量浓度=mol•L-1．此时，三个烧杯中液体质量由大到小的顺序为：C＞B＞A（填写序号）．
（4）比较A、B、C中铁被腐蚀的速率，由快到慢的顺序是BAC  （填写序号）．

Answer 1

分析 Ⅰ：（1）根据白磷和红磷是不同的物质；
（2）根据白磷变为红磷释放能量；根据物质能量的高低与其稳定性的关系；
（3）根据化学反应中能量守恒，放出的能量=反应物的总能量-生成物的总能量，反应物的能量不同，生成物的能量相同，放出的能量也不同，
Ⅱ：（1）A、该反应是铁与硫酸反应的离子方程式；
B、根据原电池自发进行的氧化还原反应写出负极的电极反应；
C、根据原电池自发进行的氧化还原反应写出正极的电极反应；
（2）根据B中Sn极是正极，氢离子放电；
（3）根据氢气的体积计算硫酸的物质的量，根据溶液的体积计算物质的量浓度；根据溶液质量的变化等于进入和出去的物质的质量之差来判断；
（4）电化学腐蚀的速率大于化学腐蚀的速率，金属做原电池正极时得到保护．

解答 解：Ⅰ：（1）因白磷和红磷是不同的物质，白磷变为红磷是化学变化，
故答案为：化学；
（2）因白磷变为红磷释放能量，所以白磷具有的能量大于红磷具有的能量，物质的能量越低，稳定性越好，
故答案为：＞；
（3）因化学反应中能量守恒，放出的能量=反应物的总能量-生成物的总能量，反应物的能量大，生成物的能量相同，放出的能量也大，
故答案为：＞，
Ⅱ：（1）A中是金属铁和硫酸能发生置换反应，原理方程式为：Fe+2H⁺=Fe²⁺+H₂↑；B中Sn、Fe、硫酸构成的原电池，金属铁较活泼，做负极，电极反应为：Fe-2e-=Fe²⁺，C中Zn、Fe、硫酸构成的原电池，金属锌较活泼，做负极，金属铁作正极，该极发生的电极反应为：2H⁺+2e^-=H₂↑，
故答案为：Fe+2H⁺=Fe²⁺+H₂↑；Fe-2e-=Fe²⁺；2H⁺+2e^-=H₂↑；
（2）B中Sn（锡）极发生的电极反应为：2H⁺+2e-=H₂↑，所以氢离子浓度减小，酸性减弱，pH增大，故答案为：增大；
（3）A中是金属铁和硫酸能发生置换反应，进入的是铁，出去的是氢气，质量增重是54，B中Sn、Fe、硫酸构成的原电池，进入的是铁，出去的是氢气，质量增重是54，C中Zn、Fe、硫酸构成的原电池，进入的是锌，出去的是氢气，质量增重是63，原来三个溶液的质量相等，而溶液质量的变化等于进入和出去的物质的质量之差，BC构成原电池反应速率大于A，但C中锌活动性大于Fe，所以C中生成氢气的反应速率最大，相同时间内三个容器中溶解金属质量大小顺序是C＞B＞A，所以三个烧杯中液体质量由大到小的顺序为：C＞B＞A，
故答案为：C＞B＞A；
（4）电化学腐蚀的速率大于化学腐蚀的速率，金属做原电池正极时得到保护，腐蚀速率最小，故答案为：BAC．

点评 本题主要考查了原电池的概念和工作原理知识、化学平衡的变化图象，题目难度不大，可以根据所学知识进行回答，本题要注意化学方程式的确定方法，以及反应速率计算，把握好相关概念和公式的理解及运用