Question

18．現(xiàn)有反應(yīng)：A、CaCO₃$\frac{\underline{\;高溫\;}}{\;}$CaO+CO₂↑  
B、Zn+H₂SO₄═ZnSO₄+H₂↑
C、C+CO₂$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$2CO        
D、2KOH+H₂SO₄═K₂SO₄+2H₂O
（1）上述四個(gè)反應(yīng)中屬于氧化還原反應(yīng)且反應(yīng)過(guò)程中能量變化符合如圖1的是C（填反應(yīng)序號(hào)）．
（2）在常溫下，上述四個(gè)反應(yīng)中可用于設(shè)計(jì)原電池的是B（填反應(yīng)序號(hào)），根據(jù)該原電池回答下列問(wèn)題：
①負(fù)極材料是Zn，負(fù)極發(fā)生氧化（填“氧化”或“還原”）反應(yīng)；正極反應(yīng)式為2H⁺+2e^-=H₂↑．
②當(dāng)導(dǎo)線中有1mol電子通過(guò)時(shí)，理論上發(fā)生的變化是bc（填序號(hào)）．
a、溶液增重32.5g       b、溶液增重31.5g       c、析出1gH₂       d、析出11.2LH₂
（3）對(duì)于反應(yīng)B，將足量且等量的形狀相同的鋅塊分別加入到等濃度等體積得兩分稀硫酸X、Y中，同時(shí)向X中加入少量飽和CuSO₄溶液，發(fā)生反應(yīng)生成氫氣的體積（V）與時(shí)間（t）的關(guān)系如圖2所示．
①m曲線表示鋅與稀硫酸X（填“X”或“Y”）反應(yīng)．
②鋅分別與稀硫酸X、Y反應(yīng)時(shí)，反應(yīng)速率不同的原因是c（填序號(hào)）．
a、CuSO₄作催化劑
b、加入硫酸銅溶液增大了c（SO₄^2-）
c、Zn首先與Cu²⁺反應(yīng)，生成的Cu與Zn，稀硫酸構(gòu)成原電池
d、加入硫酸銅溶液增大了溶液體積．

Answer 1

分析 （1）圖1中反應(yīng)物的總能量低于生成物的總能量，此圖表示的反應(yīng)為吸熱反應(yīng)；
（2）常溫下進(jìn)行的反應(yīng)是B和D，自發(fā)的氧化還原反應(yīng)能用于設(shè)計(jì)成原電池，據(jù)此解答即可；
（3）銅鋅與稀硫酸構(gòu)成原電池，可以加快氫氣的生成速率，據(jù)此解答即可．

解答 解：（1）圖1中反應(yīng)物的總能量低于生成物的總能量，此圖表示的反應(yīng)為吸熱反應(yīng)，
A、CaCO₃$\frac{\underline{\;高溫\;}}{\;}$CaO+CO₂↑，沒(méi)有化合價(jià)的變化，不是氧化還原反應(yīng)，故A錯(cuò)誤；
B、Zn+H₂SO₄═ZnSO₄+H₂↑，金屬與酸的反應(yīng)為放熱反應(yīng)，故B錯(cuò)誤；
C、C+CO₂$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$2CO，此反應(yīng)中C的化合價(jià)升高，二氧化碳中C元素化合價(jià)降低，屬于氧化還原反應(yīng)且為吸熱反應(yīng)，故C正確；       
D、2KOH+H₂SO₄═K₂SO₄+2H₂O，此反應(yīng)為復(fù)分解反應(yīng)，不屬于氧化還原反應(yīng)，故D錯(cuò)誤；
故選C；
（2）B和C均為氧化還原反應(yīng)，但是C不能在常溫下進(jìn)行，新與稀硫酸的反應(yīng)為自發(fā)的氧化還原反應(yīng)，能被設(shè)計(jì)成原電池，故答案為：B；
①Zn易失電子作負(fù)極，電極反應(yīng)式為Zn-2e^-=Zn²⁺，發(fā)生氧化反應(yīng)，Cu或石墨作正極，正極上電極反應(yīng)式為2H⁺+2e^-=H₂↑，故答案為：Zn；氧化；2H⁺+2e^-=H₂↑；
②導(dǎo)線中有1mol電子通過(guò)時(shí)，負(fù)極鋅物質(zhì)的量減小0.5mol，質(zhì)量減小0.5mol×65g/mol=32.5g；銅片（或石墨）上放出氫氣，陽(yáng)極電子守恒生成氫氣的物質(zhì)的量0.5mol，質(zhì)量為0.5mol×2g/mol=1g，故溶液增重32.5-1=31.5g，因?yàn)槲凑f(shuō)明氣體所處的穩(wěn)定與壓強(qiáng)，故d錯(cuò)誤，所以選項(xiàng)中bc正確，故選bc；
（3）①由圖2可知，反應(yīng)m反應(yīng)速率比反應(yīng)n快，m曲線表示鋅與稀硫酸中加入少量飽和CuSO₄溶液的反應(yīng)，故答案為：X；
②由于鋅是足量的，稀硫酸的物質(zhì)的量相同，則產(chǎn)生氫氣的質(zhì)量相同，由于X中加入少量硫酸銅溶液，鋅置換出少量的Cu，與Zn和稀硫酸構(gòu)成原電池，加快反應(yīng)速率，故答案為c．

點(diǎn)評(píng) 本題主要考查的是吸熱反應(yīng)與放熱反應(yīng)的判斷．原電池工作原理以及化學(xué)反應(yīng)速率的影響因素，綜合性較強(qiáng)，有一定的難度．