Question

研究化学反应的能量变化和速率变化是研究化学反应的重要角度。

（1）化学反应中能量变化的主要原因是旧的化学键断裂会_____能量；新的化学键形成会_____能量。（填“放出”或“吸收”）

（2）用铝热法可冶炼铁，其反应为：Fe₂O₃＋2Al2Fe＋Al₂O₃，属于放热反应，反应物的总能量______（填“＞”、“＝”或“＜”）生成物的总能量。在该反应中，若消耗了1molAl，则理论上可炼制Fe的物质的量为_____mol。

（3）为探究反应过程中的能量变化，某小组同学用如图装置进行实验。

装置Ⅰ	装置Ⅱ

①装置Ⅰ中，Fe与CuSO₄溶液反应的离子方程式是_____。

②装置Ⅱ中，正极的电极反应式为______。

③关于装置Ⅱ，下列叙述正确的是______（填字母）。

a.H⁺在Cu表面被还原，产生气泡

b.电流从Zn片经导线流向Cu片

c.电子从Zn片经导线流向Cu片

d.Zn和Cu的都是电极材料，也都参与电极反应

（4）某兴趣小组将除去氧化膜的镁条投入到少量稀盐酸中进行实验，实验测得氢气的产生速率变化情况如图曲线所示，对该曲线的解释中正确的是_____。

A.从t₁→t₂的原因是镁与酸的反应是放热反应，体系温度升高

B.从t₁→t₂的原因水蒸发，致使酸的浓度升高

C.从t₂→t₃的原因是随着反应的进行镁条的质量下降

D.从t₂→t₃的原因是随着反应的进行，H⁺的浓度逐渐下降

Answer

吸收 放出 ＞ 1 Fe+Cu2+=Cu+Fe2+ 2H++2e-= H2 ac AD

【解析】

(3)实验I和实验II都是原电池，实验I的反应原理为Fe+Cu2+=Cu+Fe2+，Fe为负极，Cu为正极；实验II的反应原理为Fe+2H+=H2+Fe2+，Zn为负极，Cu为正极；

(4)镁与盐酸的反应为放热反应，开始反应时，温度不断升高，反应速率不断增大，但随着反应的进行，盐酸浓度逐渐减小，反应速率逐渐减小，以此解答。

(1)化学反应中能量变化的主要原因是旧的化学键断裂会吸收能量；新的化学键形成会放出能量，故答案为：吸收；放出；

(2)铝热反应是放热反应，反应物的总能量大于生成物的总能量，由方程式Fe2O3＋2Al2Fe＋Al2O3可知，若消耗了1molAl，则理论上可炼制Fe的物质的量为1mol，故答案为：＞；1；

(3)①实验Ⅰ中，Fe与CuSO4溶液发生原电池反应，Fe失去电子，铜离子得到电子，则Fe与CuSO4溶液反应的离子方程式是Fe+Cu2+=Cu+Fe2+，故答案为：Fe+Cu2+=Cu+Fe2+；

②装置Ⅱ中，正极为Cu，氢离子在正极得到电子，电极反应式为：2H++2e-= H2，故答案为：2H++2e-= H2；

③a．铜为正极，H+在铜表面得到电子生成氢气，H+被还原，故a正确；

b．电流从正极流向负极，应该从Cu片经导线流向Zn片，故b错误；

c．电子从负极沿导线流向正极，即从Zn片经导线流向Cu片，故c正确；

d．Zn和Cu的都是电极材料，但Cu不参与反应，故d错误。

答案为：ac；

(4)A．从t1→t2的原因是镁与酸的反应是放热反应，体系温度升高，反应速率逐渐增大，故A正确；

B．反应放出的热量不至于使水蒸发，故B错误；

C．镁条（固体）的质量下降，但是浓度不变,不会影响反应速率，故C错误；

D．t2→t3的原因是盐酸的浓度逐渐降低，反应速率逐渐减小，此时浓度因素大于温度的影响，故D正确。

答案为：AD。