Question

15．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）上述四個反應(yīng)中屬于氧化還原反應(yīng)且反應(yīng)過程中能量變化符合如圖1的是C（填反應(yīng)序號）．
（2）在常溫下，上述四個反應(yīng)中可用于設(shè)計原電池的是B（填反應(yīng)序號），根據(jù)該原電池回答下列問題：
①負極材料是鋅，負極發(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電子通過時，理論上發(fā)生的變化是bc填序號）．
a．溶液增重32.5g b．溶液增重31.5g c．析出1g H₂  d．析出11.2LH₂
（3）對于反應(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的兩份稀硫酸X、Y中，同時向X中加入少量飽和CuS0₄溶液，發(fā)生反應(yīng)生成氫氣的體積（V）與時間（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，反應(yīng)速率不同
的原因是c（填序號）．
a．CuS0₄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為生成物能量大于反應(yīng)物能量，則該反應(yīng)為吸熱反應(yīng)，根據(jù)是否有化合價變化判斷是否為氧化還原反應(yīng)；
（2）能設(shè)計成原電池的反應(yīng)通常是放熱反應(yīng)，依據(jù)原電池原理可知必須是氧化還原反應(yīng)；
①發(fā)生氧化反應(yīng)的為負極，發(fā)生還原反應(yīng)的為正極；
②依據(jù)電子轉(zhuǎn)移守恒計算和分析兩個電極變化；
（3）對于反應(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的兩份稀硫酸X、Y中，同時向X中加入少量飽和CuS0₄溶液，鋅將銅置換出來與鋅形成原電池加快反應(yīng)速率，所以反應(yīng)快的為X，據(jù)此分析．

解答 解：（1）由圖1為生成物能量大于反應(yīng)物能量，則該反應(yīng)為吸熱反應(yīng)，有化合價變化的是為氧化還原反應(yīng)，則只有C為吸熱的氧化還原反應(yīng)，故選：C； 
（2）設(shè)計原電池需要反應(yīng)發(fā)生的是氧化還原反應(yīng)，原電池的反應(yīng)通常是放熱反應(yīng)，比較分析可知AD為非氧化還原反應(yīng)，B為放熱反應(yīng)的氧化還原反應(yīng)，C為吸熱反應(yīng)的氧化還原反應(yīng)，所以B符合原電池設(shè)計原理的要求，故答案為：B．
①由原電池總反應(yīng)Zn+H₂SO₄═ZnSO₄+H₂↑，其中負極材料是鋅，發(fā)生氧化反應(yīng)，溶液中氫離子得到電子在正極生成氫氣，電極反應(yīng)2H⁺+2e^-=H₂↑，故答案為：鋅；氧化；2H⁺+2e^-=H₂↑；
②當(dāng)導(dǎo)線中有1mol電子通過時，負極鋅物質(zhì)的量減小0.5mol，質(zhì)量減小0.5mol×65g/mol=32.5g；正極上放出氫氣，根據(jù)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，所以選項中bc正確；
故答案為：bc；
（3）對于反應(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的兩份稀硫酸X、Y中，同時向X中加入少量飽和CuS0₄溶液，鋅將銅置換出來與鋅形成原電池加快反應(yīng)速率，所以反應(yīng)快的為X，則m曲線到達平衡的時間短，反應(yīng)速率快，所以m曲線表示鋅與稀硫酸X，故答案為：①X  ②c．

點評 本題考查了原電池的設(shè)計、原理的分析和應(yīng)用，主要是電極反應(yīng)及其相關(guān)計算，電極產(chǎn)物判斷，掌握基礎(chǔ)是關(guān)鍵，題目難度中等．