Question

化学反应与能量有比不可分的关系，回答下列问题．
Ⅰ：已知31g白磷变为31g红磷释放能量．试回答：
（1）上述变化属于______（填“物理”或“化学”）变化．
（2）31g白磷具有的能量_______（“＞”或“＜”）31g红磷具有的能量，常温常压下，______更稳定．
（3）31g白磷完全燃烧释放的能量_______（“＞”或“＜”）31g红磷完全燃烧释放的能量．
Ⅱ：A、B、C三个烧杯中分别盛有200mL相同物质的量浓度的稀硫酸



（1）分别写出三个装置中铁片表面发生反应的离子方程式：
A______；B______；C______．
（2）一段时间后，B中Sn极附近溶液的pH______（填“增大”、“减小”、“不变”）．
（3）一段时间后，C中产生了3.36L（标准状况）气体时，硫酸恰好全部被消耗，则原稀硫酸溶液的物质的量浓度=______mol?L^-1．此时，三个烧杯中液体质量由大到小的顺序为：______（填写序号）．
（4）比较A、B、C中铁被腐蚀的速率，由快到慢的顺序是______（填写序号）．
Ⅲ：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．根据图中数据填空：


（1）该反应的化学方程式为______．
（2）反应开始至2min，以气体Z表示的平均反应速率为______．
（3）若X、Y、Z均为气体，2min后反应达到平衡，反应达平衡时：
①此时体系的压强是开始时的______倍；
②达平衡时，容器内混合气体的平均相对分子质量比起始投料时______（填“增大”“减小”或“相等”）．

Answer 1

Ⅰ：（1）因白磷和红磷是不同的物质，白磷变为红磷是化学变化，故答案为：化学；
（2）因白磷变为红磷释放能量，所以白磷具有的能量大于红磷具有的能量，物质的能量越低，稳定性越好，故答案为：＞；红磷，
（3）因化学反应中能量守恒，放出的能量=反应物的总能量-生成物的总能量，反应物的能量大，生成物的能量相同，放出的能量也大，故答案为：＞，
Ⅱ：（1）A中是金属铁和硫酸能发生置换反应，原理方程式为：Fe+2H⁺=Fe²⁺+H₂↑；B中Sn、Fe、硫酸构成的原电池，金属铁较活泼，做负极，电极反应为：Fe-2e-=Fe²⁺，C中Zn、Fe、硫酸构成的原电池，金属锌较活泼，做负极，金属铁作正极，该极发生的电极反应为：2H⁺+2e^-=H₂↑，故答案为：Fe+2H⁺=Fe²⁺+H₂↑；Fe-2e-=Fe²⁺；2H⁺+2e^-=H₂↑；
（2）B中Sn（锡）极发生的电极反应为：2H⁺+2e-=H₂↑，所以氢离子浓度减小，酸性减弱，pH增大，故答案为：增大；
（3）电池总反应为：H₂SO₄+Fe=FeSO₄+H₂↑，n（H₂SO₄）=n（H₂）=

3.36L

22.4L/mol

=0.15mol，
  则：c（H₂SO₄）=

0.15mol

0.2L

=0.75mol/L，
  A中是金属铁和硫酸能发生置换反应，进入的是铁，出去的是氢气，质量增重是54，B中Sn、Fe、硫酸构成的原电池，进入的是铁，出去的是氢气，质量增重是54，C中Zn、Fe、硫酸构成的原电池，进入的是锌，出去的是氢气，质量增重是63，原来三个溶液的质量相等，而溶液质量的变化等于进入和出去的物质的质量之差，所以三个烧杯中液体质量由大到小的顺序为：C＞A=B，
故答案为：0.75；C＞A=B；
（4）电化学腐蚀的速率大于化学腐蚀的速率，金属做原电池正极时得到保护，腐蚀速率最小，故答案为：BAC．
Ⅲ．（1）由图象可知，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，同时该反应为可逆反应，相同时间内物质的量的变化比值为：c（X）：c（Y）：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v=

△c

△t

=

0.2mol  2L

2min

=0.05mol/（L．min），故答案为：0.05mol/（L．min）；
（3）①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，
     ②根据物质的摩尔质量M=

m

n

，反应前后气体的质量不变，物质的量减少，所以混合气体的摩尔质量增大，而容器内混合气体的平均相对分子质量在数值上等于摩尔质量，所以平均相对分子质量也增大，故答案为：增大．