Question

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、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

 

．

Answer 1

考点：物质的量或浓度随时间的变化曲线,化学电源新型电池,化学平衡的影响因素

专题：化学平衡专题,电化学专题

分析：Ⅰ（1）判断出反应物和生成物，根据物质的量变化之比等于化学剂量数之比确定反应的化学方程式；
（2）根据v=

△c

△T

计算反应速率；
（3）在相同温度下，气体的物质的量之比等于压强之比．
Ⅱ根据原电池的构成条件判断能否构成原电池；根据反应方程式中还原剂确定负极材料，找不如负极活泼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）在反应中，X、Y的物质的量逐渐减小，Z的物质的量逐渐增大，则X、Y为反应物，Z为生成物，相同时间内物质的量的变化比值为：c（Y）：c（X）：c（Z）=（1.0-0.9）：（1.0-0.7）：0.2=1：3：2，化学反应中物质的量变化之比等于化学剂量数之比，则化学方程式为Y+3X 2Z，
故答案为：Y+3X 2Z；
（2）反应开始至2min，气体Z的平均反应速率为v=

△c

△T

=

0.2mol 2L

2min

=0.05mol/（L．min），
故答案为：0.05mol/（L．min）；
（3）反应达平衡时，气体的总物质的量为：0.9mol+0.7mol+0.2mol=1.8mol，
起始时气体的总物质的量为：1.0mol+1.0mol=2.0mol，
在相同温度下，气体的物质的量之比等于压强之比，
反应达平衡时，此时容器内的压强与起始压强之比为1.8mol：2.0mol=9：10，故答案为：9：10．
Ⅱ（1）原电池的构成条件之一是必须能自发的进行氧化还原反应，（A）不是氧化还原反应，（B）是氧化还原反应，所以（A）不能设计成原电池，（B）能设计成原电池．
故答案为：A不能，B可以．
（2）通过（1）知，原因是该反应不是氧化还原反应，故答案为：该反应不是氧化还原反应，无电子转移．
（3）2FeCl₃+Cu=2FeCl₂+CuCl₂，该反应中铜作还原剂，选还原剂材料作负极材料，铜失电子变成离子进入溶液，发生氧化反应；选不如负极材料活泼的金属或导电的非金属作正极，可选石墨作正极，溶液中的铁离子在正极上得电子生成二价铁离子，发生还原反应；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：负极为Cu，正极为C，电解液中溶质为氯化铁．

点评：本题考查化学平衡的变化图象以及原电池的设计，题目难度不大，解题时注意化学方程式的确定方法，以及反应速率计算，把握好相关概念和公式的理解及运用；注意根据原电池的构成条件进行设计，同时考查学生的动手能力及实验设计能力；设计该实验的关键是电极材料及电解质溶液的选择，这要根据反应方程式确定．