Question

Ⅰ、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．改铁片为铁粉  B．改稀硫酸为98%的浓硫酸 C．升高温度

（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_______极(填“正”或“负”)； 铜电极上发生的电极反应为__________________。

Ⅱ、某温度时，在5 L的容器中，X、Y、Z三种气体的物质的量随时间的变化曲线如图所示。请通过计算回答下列问题：

（4）反应开始至2 min，Y的平均反应速率________。

（5）分析有关数据，写出X、Y、Z的反应方程式______________________。

Answer

放热 A、C 正 2H＋＋2e－===H2↑ 0.03 mol/(L·min) X(g)＋3Y(g)2Z(g)

【解析】I．(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；
(2)A．改铁片为铁粉，增大了接触面积，反应速率增大，故A正确； B．常温下铁在浓硫酸中钝化不能继续发生反应，故B错误；C．升高温度，反应速率增大，故C正确；故答案为AC；
(3)铜、铁、稀硫酸构成的原电池中，铁易失电子发生氧化反应而作负极，负极上电极反应式为Fe-2e-=Fe2+；铜作正极，正极上氢离子得电子发生还原反应，电极反应式为2H++2e-=H2↑；

Ⅱ．(1)反应开始至2 min时，Y的物质的量减少了1.0mol-0.7mol=0.3mol，所以反应速率是=0.03 mol/(L•min)；
(2)根据图象可知X、Y的物质的量减小，Z的物质的量增加，则X和Y是反应物，Z是生成物，且分别是0.1mol、0.3mol、0.2mol，由于变化量之比是相应的化学计量数之比，所以其系数之比为0.1mol：0.3mol：0.2mol=1：3：2，所以其方程式为X(g)＋3Y(g)2Z(g)。