题目内容

13．（1）一定温度下，在2L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：

①反应开始到平衡，用Z表示的反应速率为0.079mol•L-1•s-1．
②Y的转化率为79%．
③该反应的化学方程式为X+Y?2Z．
（2）利用铜棒、锌片和200mL稀硫酸组成原电池，将化学能转化为电能，当铜棒上共产生3.36L（标准状况）气体时，硫酸恰好全部被消耗．请回答下列问题：
①该原电池的正极反应式为：2H++2e-→H2↑．
②计算原稀硫酸的物质的量浓度为0.75mol/L．
③若将铜棒换成铁片，仍按题给方式组合起来，能否组成原电池呢？能（填“能”或“不能”） 若能组成原电池，此原电池的负极反应式是Zn-2e-=Zn2+．

分析 （1）由图象可以看出，反应中x、Y的物质的量减少，应为反应物，z的物质的量增多，应为生成物，则有Y：X：Z=（1.20mol-0.41mol）：（1.0mol-0.21mol）：1.58mol=1：1：2，则反应的化学方程式为X+Y?2Z，以此解答该题；
（2）①铜棒、锌片和200ml稀硫酸组成原电池，金属锌是负极，铜是正极，正极上发生还原反应；
②根据两个电极上的放电离子情况来计算；
③将铜棒换成铁片，铁、锌片和200ml稀硫酸组成原电池，金属锌是负极，铁是正极，负极上发生氧化反应，据此回答．

解答 解：（1）①反应开始到10s，用Z表示的反应速率为：v=$\frac{\frac{1.58mol}{2L}}{10s}$=0.079mol/（L•s），
故答案为：0.079mol/（L•s）；   
②反应开始到10s时，Y的转化率为$\frac{1.0mol-0.21mol}{1.0mol}$×100%=79%，
故答案为：79%；        
③由图象可以看出X、Y的物质的量减小，Z的物质的量增多，则X、Y为反应物，Z为生成物，
化学反应中各物质的物质的量变化量与化学计量数之比呈正比，
则有Y：X：Z=（1.20mol-0.41mol）：（1.0mol-0.21mol）：1.58mol=1：1：2，则反应的化学方程式为X+Y?2Z，
故答案为：X+Y?2Z；
（2）①铜棒、锌片和200ml稀硫酸组成原电池，金属锌是负极，铜是正极，原电池的两个电极发生的电极反应是：正极：2H++2e-=H2↑，负极：Zn=Zn2++2e-，
故答案为：2H++2e-→H2↑；
②铜片作正极产生3.36L（标准状况）氢气，即0.15mol的氢气，2H++2e-→H2↑，所以转移的电子为0.3mol，溶液中的氢离子有0.3mol，所以原稀硫酸溶液中H+的物质的量浓度=$\frac{0.3mol}{0.2L}$=1.5mol/L，原稀硫酸的物质的量浓度为0.75mol/L，
故答案为：0.75mol/L；
③若将铜棒换成铁片，铁、锌片和200ml稀硫酸组成原电池，金属锌是负极，铁是正极，负极上发生氧化反应，电极反应式为：Zn-2e-=Zn2+，
故答案为：能；Zn-2e-=Zn2+．

点评 本题考查物质的量随时间的变化曲线、以及化学平衡的计算、原电池的工作原理以及离子浓度的计算方法是解题的关键，侧重于学生的分析能力和计算能力的考查，题目难度中等，注意把握化学方程式的判断方法．

练习册系列答案
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CO2（g）+3H2（g）＜“m“：math dsi：zoomscale=150 dsi：_mathzoomed=1＞?加热催化剂＜“m“：math dsi：zoomscale=150 dsi：_mathzoomed=1＞?加热催化剂$?_{加热}^{催化剂}$CH3OH（g）+H2O（g）．在其他条件不变的情况下，实验测得温度对反应的影响如下图所示（注：T1、T2均大于300℃）．

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A．△H＞0，△S＞0         B．△H＞0，△S＜0
C．△H＜0，△S＜0         D．△H＜0，△S＞0
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