Question

【题目】研究化学反应时，既要考虑物质变化与能量变化，也要关注反应的快慢与限度。回答下列问题:

I.现有反应:①CaCO3=CaO+CO2↑，②Fe +H2SO4=FeSO4+ H2↑。

（1）两反应中属于吸热反应的是____(填序号)。

（2）Fe-Cu 原电池的装置如图所示。

①溶液中H+向______(填“铁”或“铜” )电极方向移动。

②正极的现象是_______，负极的电极反应式为_________。

II.某可逆反应:2A(g)B(g)+D(g)在3 种不同条件下进行，B和D的起始浓度均为0，反应物A 的浓度随反应时间的变化情况如下表:

（3）实验1中，在10~20 min内，以物质A表示的平均反应速率为_______mol/(L·min) ，50min时，v(正)______(填“<”“>”或“=”)v(逆)。

（4）0~20min内，实验2 比实验1的反应速率______ (填“快”或“慢”)，其原因可能是_______。

（5）实验3 比实验1的反应速率快，其原因是_________。

Answer 1

【答案】 ① 铜 有气泡产生 Fe-2e-=Fe2+ 0.013 = 快 实验2中使用了催化剂 实验3中反应温度更高

【解析】（1）碳酸钙分解是吸热反应，铁与稀硫酸发生的置换反应是放热反应；（2）①铁的金属性强于铜，铁负极，铜是正极，正极发生得到电子的还原反应，因此溶液中H+向正极即向铜电极方向移动。②正极上氢离子得到电子生成氢气，则正极的现象是有气泡产生，负极发生铁失去电子的氧化反应，电极反应式为Fe-2e-=Fe2+。（3）实验1中，在10～20min内，A物质的浓度减少了0.80mol/L－0.67mol/L＝0.13mol/L，则以物质A表示的平均反应速率为0.13mol/L÷10min＝0.013mol/(L·min)，50min时反应物浓度不再发生变化，反应达到平衡状态，则v(正)＝v(逆)。（4）根据表中数据可知0～20min内，实验2中A的浓度变化量大于实验1中A的浓度变化量，因此实验2中的反应速率快，由于最终平衡时A的浓度仍然相等，即没有改变平衡状态，所以其原因可能是实验2中使用了催化剂。（5）由于实验3中反应温度更高，所以实验3比实验1的反应速率快。