Question

10．将质量相等的铁片和铜片用导线相连浸入500mL硫酸铜溶液中构成如图1的装置（以下均假设反应过程溶液的体积不变）．
（1）铁片上的电极反应式为Fe-2e^-=Fe²⁺；
（2）若2min后测得铁片和铜片之间的质量差为1.2g，计算：导线中流过的电子的物质的量为0.02mol；
（3）某温度时，在体积为5L的密闭容器中加入2mol Fe（s）与1mol H₂O （g），t₁秒后，H₂的物质的量为0.20mol，到t₂秒时恰好达到平衡，此时H₂的物质的量为0.35mol．
①若继续加入2mol Fe（s），则逆反应速率不变（填“增大”、“减小”或“不变”），继续通入1mol H₂O（g），则正反应的速率增大．
②该反应的逆反应速率随时间变化的关系如图2．t₁时改变了某种条件，改变的条件可能是加入催化剂或升高温度、增大气体反应物浓度（填写2项）．

Answer 1

分析 （1）铁比铜活泼，为原电池的负极，发生氧化反应；
（2）铜为正极，发生还原反应，电极方程式为Cu²⁺+2e^-=Cu，结合电极方程式解答该题；
（3）①根据固体不影响反应速率和化学平衡判断；根据反应物浓度增大，正反应速率增大，生成物物质的量增大完成；
②根据t₁时逆反应速率变化判断改变的条件．

解答 解：（1）铁比铜活泼，为原电池的负极，发生氧化反应，电极方程式为Fe-2e^-=Fe²⁺，故答案为：Fe-2e^-=Fe²⁺；
（2）设转移xmol电子，则消耗0.5xmolFe，析出0.5xmolCu，则有0.5x×（64+56）=1.2，x=0.02，故答案为：0.02；
（3）①在固体有剩余的情况下，增加或减少固体的质量，对反应速率以及限度均无影响；加入水蒸气，反应物浓度增大，正反应速率增大，氢气的物质的量增大，
故答案为：不变；增大；
②t₁时反应未达到平衡，改变条件后逆反应速率突然增大，且继续增大，可知为加入催化剂或升高温度或增大气体反应物浓度，
故答案为：加入催化剂或升高温度；增大气体反应物浓度．

点评 本题考查原电池知识、化学反应速率的计算、化学反应速率的影响因素，为高频考点，侧重于学生的分析能力和计算能力的考查，注意把握原电池的工作原理，把握电极方程式的书写．