【题目】反应 Fe+H2SO4=FeSO4+H2↑的能量变化趋势如下图所示:
(1)该反应为___________________(填“吸热”或“放热”)反应。
(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.改铁片为铁粉 B.改稀硫酸为 98%的浓硫酸 C.升高温度 D.减小压强 E.加入少量的硝酸铜溶液 F.加入醋酸钠固体 G.加入氯化钠溶液
(3)若将上述反应设计成原电池,铜为原电池某一极材料,则铜为_________(填“正”或“负”)极。铜片上产生的现象为_____________________ , 该 极 上 发 生 的 电 极 反 应 为___________________________,外电路中电子由_____(填“正”或“负”,下同)极向_____________极移动。
(4)若将电解质溶液改为 FeCl3,则形成原电池的总反应式:__________________________。
【答案】放热 ACE 正 有气泡产生 2H++2e-=H2↑ 负 正 2Fe3++Fe=3Fe2+
【解析】
(1)据图可知该反应反应物能量高于生成物能量,所以为放热反应;
(2)A.改铁片为铁粉可以增大接触面积加快反应速率,故A选;
B.常温下铁在浓硫酸中发生钝化,无法继续反应,故B不选;
C.升高温度可以加快反应速率,故C选;
D.该反应的反应物为固体和液体,所以压强的改变对反应速率几乎没有影响,故D不选;
E.加入少量硝酸铜溶液,硝酸根在酸性环境表现强氧化性,会氧化铁单质生成Fe3+,硝酸根消耗完后Fe3+与Fe反应生成Fe2+,之后铁置换出铜附着在铁片上形成原电池,加入的硝酸铜少量,所以最终会加快反应速率,故E选;
F.加入醋酸钠,醋酸根会结合溶液中的氢离子形成弱电解质,导致溶液中氢离子浓度减小,反应速率减慢,故F不选;
G.加入氯化钠溶液相当于把硫酸稀释,会减慢反应速率,故G不选;
综上所述选ACE;
(3)电池总反应为Fe+H2SO4=FeSO4+H2↑,可知Fe应作负极,则铜为正极;铜片上发生2H++2e-=H2↑,所以会看到铜片上有气泡产生;外电路中电子由负极经导线流向正极;
(4)若将电解质溶液改为 FeCl3,由于Fe的还原性强于铜,所以形成原电池的总反应式为:2Fe3++Fe=3Fe2+。
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【题目】如图所示向A中充入1 mol X 、1 mol Y,向B中充入2 mol X、2 mol Y,起始时,
V(A) = V(B) = a L。在相同温度和有催化剂存在下,两容器中各自发生下述反应:X(g)+Y(g)2Z(g)+W(g) ΔH<0。达到平衡时,V(A) = 1.1a L。(连通管中气体体积不计)下列说法正确的是( )
A. n(Z)B = 2n(Z)A
B. A容器中X的转化率为20%
C. 若向A和B中均再加入1molX和1molY,X的体积分数均增大
D. 打开K保持温度不变,又达到平衡时,A的体积为3.3a L
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【题目】已知X(g)+3Y (g)2W(g) +M (g) △H=-a kJ·mol-1(a>0)。一定温度下,在体积恒定的密闭容器中,加入1 mol X(g) 与2mol Y (g),下列说法正确的是( )
A.充分反应后,X的转化率和Y的转化率不相等,前者大于后者
B.当反应达到平衡状态时,W与M的物质的量浓度之比一定为2:1
C.当混合气体的密度不再改变,表明该反应已达平衡
D.若增大Y的浓度,正反应速率增大,逆反应速率减小
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【题目】下图中横坐标为加入反应物的物质的量,纵坐标为产生沉淀的物质的量。下列选项的编号和曲线的编号一一对应,其中描述错误的是
A. 向NaAlO2溶液中逐渐滴入HCl至过量
B. 向澄清石灰水中通入CO2至过量
C. 向含有盐酸的AlCl3溶液中滴入NaOH溶液至过量
D. 向含有等物质的量的Ca(OH)2、KOH的混合溶液中通入CO2至过量
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【题目】右图是化学课外活动小组设计的用化学电源使LED灯发光的装置示意图。下列有关该装置的说法正确的是( )
A. 铜片为负极,其附近的溶液变蓝,溶液中有Cu2+产生
B. 如果将锌片换成铁片,电路中的电流方向将改变
C. 其能量转化的形式主要是“化学能→电能→光能”
D. 如果将稀硫酸换成柠檬汁,LED灯将不会发光
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【题目】某化学学习小组在帮助老师整理实验室的化学试剂时,发现一盛有无色盐溶液的试剂瓶,标签破损如右图,该小组根据已掌握的知识,对药品做出猜想,并设计实验验证。
(1) 该实验药品为中学化学常用试剂,推测它的阳离子化合价为_______。
(2) 同学们做出以下三种推测。
猜想1:Na2SO4
实验设计:进行……,证明是Na2SO4溶液。
猜想2:K2SO4
实验设计:__________________________________,证明是K2SO4溶液。
猜想3:(NH4)2SO4
实验设计:________________________________,证明是(NH4)2SO4溶液。
(3) 通过实验发现“猜想3”成立,已知(NH4)2SO4受热易分解,该小组拟用下图所示装置探究其分解产物(夹持和加热装置略)。
实验Ⅰ:装置B盛0.500 0 mol·L-1盐酸50.00 mL,通入N2排尽空气后,将装置A加热至260 ℃一段时间,停止加热,停止通入N2,品红溶液不褪色,取下装置B,用0.100 0 mol·L-1 NaOH溶液滴定剩余盐酸,消耗NaOH溶液50.00 mL。经检验滴定后的溶液中无SO42-。
①请从如图选择盛放0.100 0 mol·L-1 NaOH 溶液的滴定管____(填“甲”或“乙”)。
②装置B 内溶液吸收气体的物质的量是_______mol。
实验Ⅱ:通入N2排尽空气后,将装置A加热到400 ℃至固体无残留,停止加热,停止通入N2,观察到装置A、D之间的导气管内有少量白色固体,经检验,该白色固体和装置D内溶液中有SO32-、无SO42-。
③装置E 的作用是__________。
④A、D之间的导气管内的少量白色固体是______。
⑤有同学提出在A、D之间需要增加一个防倒吸的安全瓶,老师说不需要,原因是___________。
⑥进一步研究发现,气体产物中无氮氧化物,则(NH4)2SO4在400 ℃分解的化学方程式是___________。
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【题目】如图曲线a表示放热反应 X(g) + Y(g) + N(s) Z(g) + M(g)进行过程中X的转化率随时间变化的关系。在其它条件不变时改变某个条件,使反应过程按b曲线进行,可采取的措施是
A.升高温度B.加大X的投入量
C.缩小容器的体积D.增加N的量
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【题目】某可逆反应在某体积为5L的密闭容器中进行,在从0~3分钟各物质的量的变化情况如图所示(A、B、C均为气体)。
(1)该反应的的化学方程式为______________;
(2)反应开始至2分钟时,B的平均反应速率为______________;
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【题目】在《科学》(Science)中的一篇论文中,圣安德鲁斯的化学家描绘出了一种使用DMSO(二甲亚砜)作为电解液,并用多孔的黄金作为电极的锂—空气电池的实验模型,这种实验电池在充放电100次以后,其电池容量仍能保持最初的95%。该电池放电时在多孔的黄金上氧分子与锂离子反应,形成过氧化锂,其装置图如图所示。下列有关叙述正确的是
A.多孔的黄金作为正极,负极的电极反应式为Li-e-=Li+
B.DMSO电解液能传递Li+和电子,但不能换成水溶液
C.该电池放电时每消耗2mol空气,转移4mol电子
D.给该锂—空气电池充电时,金属锂接直流电源正极
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