Question

【题目】（1）反应Fe＋H2SO4＝FeSO4＋H2↑的能量变化趋势，如图所示：

①该反应为________反应（填“吸热”或“放热”）。

②若要使该反应的反应速率加快，下列措施可行的是________（填字母）。

A．改稀硫酸为98%的浓硫酸 B．升高温度 C．改铁片为铁粉

（2）美国阿波罗宇宙飞船上使用了一种新型燃料电池，其构造如图所示，A、B两个电极均由多孔的碳块组成，该电池的负极反应式为：_______________________________。

（3）一定温度下，在2 L的密闭容器中，X、Y、Z三种气体的物质的量随时间变化的曲线如图所示。回答下列问题：

①从反应开始到10 s时，v(Z)＝______________。

②反应的化学方程式为______________________________________。

Answer 1

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

【解析】

（1）①从图象可知，反应物总能量高于生成物总能量；

②改变固体表面积、升高温度加快反应速率；常温下铁在浓硫酸中钝化；

（2）该装置是甲烷燃料碱性电池，通入甲烷的电极a是负极，则b是正极，负极上电极反应式为 CH4-8e-+10OH-=CO32-+7H2O，正极上电极反应式为O2+2H2O+4e-=4OH-，原电池放电时，电流从正极沿导线流向负极，电解质溶液中阳离子向正极移动、阴离子向负极移动；

（3）①从图象可知生成Z的物质的量，由物质的量计算物质的量浓度的变化量，再计算化学反应速率；

②从图象可知反应物和生成物，由各物质的变化量之比的化学方程式计量数之比，由此写出化学方程式。

（1）①从图象可知，反应物总能量高于生成物总能量，所以该反应为放热反应，故答案为：放热；

②A、常温下铁在浓硫酸中钝化不能继续发生反应，错误；

B、改铁片为铁粉，增大了接触面积，反应速率增大，正确；

C、升高温度，反应速率增大，正确；

故选BC，故答案为：BC；

（2）该装置是甲烷燃料碱性电池，通入甲烷的电极a是负极，则b是正极，负极上甲烷放电生成碳酸根，电极反应式为 CH4-8e-+10OH-=CO32-+7H2O，故答案为：CH4-8e-+10OH-=

CO32-+7H2O；

（3）①由图像可知，反应生成Z的物质的量为1.58mol，Z的浓度变化量为1.58mol/2L=0.79mol/L，则从反应开始到10 s时，v(Z)为0.79mol/L/10 s=0.079 mol·L－1·s－1，故答案为：0.079 mol·L－1·s－1；

②由图可知，各物质的变化量为:X为0.79 mol,Y为0.79 mol,Z为1.58 mol，由变化量之比等于化学计量数之比可知，化学方程式中各物质的化学计量数之比为1∶1∶2,则化学方程式为X(g)+Y(g) 2Z(g)，故答案为：X(g)+Y(g)2Z(g)。