题目内容
【题目】Ⅰ.一定温度下,在容积为V L的密闭容器中进行反应:aN(g)
bM(g),M、N的物质的量随时间的变化曲线如图所示:
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(1)此反应的化学方程式中a/b=________。
(2)t1到t2时刻,以M的浓度变化表示的平均反应速率为________。
(3)下列叙述中能说明上述反应达到平衡状态的是________(填字母)。
A.反应中M与N的物质的量之比为1︰1
B.混合气体的总质量不随时间的变化而变化
C.混合气体的总物质的量不随时间的变化而变化
D.单位时间内每消耗a mol N,同时生成b mol M
E.混合气体的压强不随时间的变化而变化
F.N的质量分数在混合气体中保持不变
Ⅱ.某研究性学习小组为探究铁与稀盐酸反应,取同质量、体积的铁片、同浓度的盐酸做了下列平行实验:
实验①:把纯铁片投入到盛有稀盐酸的试管中,发现放出氢气的速率变化如图所示:
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实验②:把铁片投入到含FeCl3的同浓度稀盐酸中,发现放出氢气的量减少。
实验③:在稀盐酸中滴入几滴CuCl2溶液,用铁片做实验,发现生成氢气的速率加快。
试回答下列问题:
(1)分析实验①中t1~t2速率变化的主要原因是_______,t2~t3速率变化的主要原因是______。
(2)实验②放出氢气的量减少的原因是___________________(用离子方程式表示)。
(3)某同学认为实验③反应速率加快的主要原因是形成了原电池,你认为是否正确?_____(填“正确”或“不正确”)。请选择下列相应的a或b作答。
a.若不正确,请说明原因。
b.若正确,则写出实验③中原电池的正、负极电极反应式_______________________。
【答案】Ⅰ(1)2 (2)
mol/( L·min) ;(3)75% (4) C、E、F
II、(1)反应放热,溶液温度升高,反应速率加快;
随反应进行,盐酸的浓度减小,反应速度减慢
(2)Fe3+氧化性大于H+,所以锌先与Fe3+反应,故氢气量减少
(3)正确。 正极:2H++ 2e-=H2↑
【解析】
Ⅰ.(1)各物质的变化量之比是相应的化学计量数之比。
(2) 根据
计算以M的浓度变化表示的平均反应速率;
(3)根据平衡标志分析;
Ⅱ.(1)铁与稀盐酸反应放热;
(2)铁与FeCl3反应生成氯化亚铁;
(3)铁置换出CuCl2中的铜,铜、铁、盐酸构成原电池,铁作负极、铜作正极。
Ⅰ.(1)根据图象可知反应进行到t1时N减少了8mol-6mol=2mol,M增加了3mol-2mol=1mol,根据变化量之比是相应的化学计量数之比可知a/b=2。
(2) t1到t2时刻M的物质的量增加了4mol-3mol=1mol,以M的浓度变化表示的平均反应速率为
mol/(L·min);
(3) A.反应中M与N的物质的量之比为1︰1时,M与N的物质的量不一定不再变化,所以不一定平衡,故不选A;
B. 根据质量守恒定律,反应前后气体总质量是恒量,混合气体的总质量不随时间的变化而变化,不一定平衡,故不选B;
C.反应2N(g)
M(g),气体总物质的量是变量,混合气体的总物质的量不随时间的变化而变化,反应一定达到平衡状态,故选C;
D.单位时间内每消耗a mol N,同时生成b mol M,都是指正反应速率,不一定平衡,故不选D;
E.反应2N(g)
M(g),气体物质的量是变量,所以压强是变量,混合气体的压强不随时间的变化而变化,一定达到平衡状态,故选E;
F.反应过程中N的质量分数是变量,N的质量分数在混合气体中保持不变时,一定达到平衡状态,故选F。
Ⅱ.(1)铁与稀盐酸反应放热,温度升高,反应速率加快;
(2)铁与FeCl3反应生成氯化亚铁,与盐酸反应的铁减少,所以放出的氢气减少;铁与FeCl3反应生成氯化亚铁的离子方程式是2Fe3++ Fe=3Fe2+ ;
(3)铁置换出CuCl2中的铜,铜、铁、盐酸构成原电池加快铁与盐酸反应的速率,铁作负极、铜作正极。正极电极反应式是2H++2e=H2↑,负极电极反应式是Fe2e=Fe2+。