题目内容
I、某温度时，在一个2L的密闭容器中，X、Y、Z三种物质的物质的量随时间的变化曲线如图所示．根据图中数据，试填写下列空白：（1）该反应的化学方程式为
（2）反应开始至2min，气体Z的平均反应速率为
（3）若X、Y、Z均为气体，反应达平衡时，此时容器内的压强与起始压强之比为
II、一定条件下，氯化镁与四氯化钛的混合物可作烯烃聚合反应的催化剂．为了探究温度、氯化镁固体的含水量以及粉碎方式对该催化剂催化效果的影响，设计如下对比实验：
| 实验序号 | 氯化镁固体中氯元素含量/% | 温度/℃ | 粉碎方式/ | 催化效果/g?g-1 |
| 1 | 70.97 | 20 | 滚动球磨 | 3.9×104 |
| 2 | 74.45 | 20 | 滚动球磨 | 5.0×104 |
| 3 | 74.45 | 20 | 振动球磨 | 5.9×104 |
| 4 | ω | 100 | 振动球磨 |
（1）表中ω=
（2）从实验1、2可以得出的结论是
（3）设计实验2、3的目的是
III、现有如下两个反应：
（A）NaOH+HCl=NaCl+H2O
（B）2FeCl3+Cu=2FeCl2+CuCl2
（1）根据两反应本质，判断能否设计成原电池
（2）如果不能，说明其原因
（3）如果可以，则写出正、负极材料、电解质溶液名称
考点：物质的量或浓度随时间的变化曲线,原电池和电解池的工作原理,探究温度、压强对化学反应速率的影响
专题：基本概念与基本理论
分析：I、（1）根据物质的量的变化判断反应物和生成物，根据物质的量的变化之比等于化学计量数之比书写方程式；
（2）根据v=
计算反应速率；
（3）根据气体的物质的量之比等于压强比计算；
II、（1）做对比实验时只能改变一个条件；
（2）根据实验1、2中催化效果数据分析；
（3）根据实验2、3中改变的条件分析；
III、（1）从原电池反应必须是氧化还原反应的角度分析；
（2）氧化还原反应的本质是有电子转移；
（3）根据反应方程式中还原剂确定负极材料，活动性比负极弱的金属或导电的非金属作正极材料；氧化剂溶液作电解质溶液．
（2）根据v=
| △c |
| △t |
（3）根据气体的物质的量之比等于压强比计算；
II、（1）做对比实验时只能改变一个条件；
（2）根据实验1、2中催化效果数据分析；
（3）根据实验2、3中改变的条件分析；
III、（1）从原电池反应必须是氧化还原反应的角度分析；
（2）氧化还原反应的本质是有电子转移；
（3）根据反应方程式中还原剂确定负极材料，活动性比负极弱的金属或导电的非金属作正极材料；氧化剂溶液作电解质溶液．
解答：
解：I、（1）由图象可以看出，反应中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，
且△n（X）：△n（Y）：△n（Z）=0.3mol：0.1mol：0.2mol=3：1：2，则反应的化学方程式为：3X+Y
2Z，
故答案为：3X+Y2Z；
（2）反应开始至2min，气体Z的物质的量变化为0.2mol，则v（Z）=
=0.05mol?（L?min）-1，
故答案为：0.05mol?（L?min）-1；
（3）反应前气体总物质的量为：1mol+1mol=2mol，平衡时气体总物质的量为：0.9mol+0.7mol+0.2mol=1.8mol，则
=
=
，
故答案为：
；
II、（1）做对比实验时只能改变一个条件，由表中数据可知，实验4中温度为100℃，所以与实验3比较其它条件不变，则ω=74.45，
故答案为：74.45；
（2）实验1中氯元素含量低，则水的含量高，对应的催化效果差，所以氯化镁固体含水量越高，催化剂催化效果越差，
故答案为：氯化镁固体含水量越高，催化剂催化效果越差；
（3）实验2、3中改变的条件中只有粉碎方式不同，其它都相同，所以实验2、3的目的是探究粉碎方式对催化剂催化效果的影响，
故答案为：探究粉碎方式对催化剂催化效果的影响；
III、（1）构成的原电池反应必须是氧化还原反应，反应（A）是非氧化还原反应，所以不能设计成原电池，反应（B）是氧化还原反应，所以能设计成原电池；
故答案为：（A）不能，（B）可以；
（2）（A）的反应是非氧化还原反应，没有电子转移，所以不能设计成原电池，故答案为：（A）的反应是非氧化还原反应，没有电子转移；
（3）2FeCl3+Cu=2FeCl2+CuCl2，该反应中铜作还原剂，所以Cu作负极材料；活动性比负极弱的金属或导电的非金属作正极材料，可选石墨作正极；
选氧化剂溶液作电解质溶液，该反应中氯化铁是氧化剂，所以选氯化铁溶液作电解质溶液，
故答案为：负极：铜，正极：碳棒，电解质溶液：氯化铁溶液．
且△n（X）：△n（Y）：△n（Z）=0.3mol：0.1mol：0.2mol=3：1：2，则反应的化学方程式为：3X+Y
2Z，故答案为：3X+Y
2Z；（2）反应开始至2min，气体Z的物质的量变化为0.2mol，则v（Z）=
| ||
| 2min |
故答案为：0.05mol?（L?min）-1；
（3）反应前气体总物质的量为：1mol+1mol=2mol，平衡时气体总物质的量为：0.9mol+0.7mol+0.2mol=1.8mol，则
| P(平衡时) |
| P(反应前) |
| 1.8mol |
| 2mol |
| 9 |
| 10 |
故答案为：
| 9 |
| 10 |
II、（1）做对比实验时只能改变一个条件，由表中数据可知，实验4中温度为100℃，所以与实验3比较其它条件不变，则ω=74.45，
故答案为：74.45；
（2）实验1中氯元素含量低，则水的含量高，对应的催化效果差，所以氯化镁固体含水量越高，催化剂催化效果越差，
故答案为：氯化镁固体含水量越高，催化剂催化效果越差；
（3）实验2、3中改变的条件中只有粉碎方式不同，其它都相同，所以实验2、3的目的是探究粉碎方式对催化剂催化效果的影响，
故答案为：探究粉碎方式对催化剂催化效果的影响；
III、（1）构成的原电池反应必须是氧化还原反应，反应（A）是非氧化还原反应，所以不能设计成原电池，反应（B）是氧化还原反应，所以能设计成原电池；
故答案为：（A）不能，（B）可以；
（2）（A）的反应是非氧化还原反应，没有电子转移，所以不能设计成原电池，故答案为：（A）的反应是非氧化还原反应，没有电子转移；
（3）2FeCl3+Cu=2FeCl2+CuCl2，该反应中铜作还原剂，所以Cu作负极材料；活动性比负极弱的金属或导电的非金属作正极材料，可选石墨作正极；
选氧化剂溶液作电解质溶液，该反应中氯化铁是氧化剂，所以选氯化铁溶液作电解质溶液，
故答案为：负极：铜，正极：碳棒，电解质溶液：氯化铁溶液．
点评：本题考查了化学平衡图象、反应速率的求算、探究实验、原电池原理的应用等，侧重于考查学生对所学知识的应用能力，及学生的实验探究能力，题目难度中等．
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一定温度下，在2L的密闭容器中，X、Y、Z三种气体的量随时间变化的曲线如图1所示：