Question

1．現有反應：
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）上述四個反應中屬于氧化還原反應且反應過程中能量變化符合如圖1的是C（填反應序號）．
（2）在常溫下，上述四個反應中可用于設計原電池的是B（填反應序號），根據該原電池回答下列問題：
①負極材料是Zn，負極發生氧化（填“氧化”或“還原”）反應；正極反應式為2H⁺+2e^-=H₂↑．
②當導線中有1mol電子通過時，理論上發生的變化是bc（填序號）．（相對原子質量：H1，Zn65）
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CuSO₄溶液，發生反應生成氫氣的體積（V）與時間（t）的關系如圖2所示．
①m曲線表示鋅與稀硫酸X（填“X”或“Y”）反應．
②鋅分別與稀硫酸X、Y反應時，反應速率不同的原因是c（填序號）．
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，生成的Cu與Zn、稀硫酸構成原電池
d．加入硫酸銅溶液增大了溶液體積．

Answer 1

分析 （1）圖1中反應物的總能量低于生成物的總能量，此圖表示的反應為吸熱反應；
（2）常溫下進行的反應是B和D，自發的氧化還原反應能用于設計成原電池，據此解答即可；
（3）銅鋅與稀硫酸構成原電池，可以加快氫氣的生成速率，據此解答即可．

解答 解：（1）圖1中反應物的總能量低于生成物的總能量，此圖表示的反應為吸熱反應，
A、CaCO₃$\frac{\underline{\;高溫\;}}{\;}$CaO+CO₂↑，沒有化合價的變化，不是氧化還原反應，故A錯誤；
B、Zn+H₂SO₄═ZnSO₄+H₂↑，金屬與酸的反應為放熱反應，故B錯誤；
C、C+CO₂$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$2CO，此反應中C的化合價升高，二氧化碳中C元素化合價降低，屬于氧化還原反應且為吸熱反應，故C正確；
D、2KOH+H₂SO₄═K₂SO₄+2H₂O，此反應為復分解反應，不屬于氧化還原反應，故D錯誤；
故選C；
（2）B和C均為氧化還原反應，但是C不能在常溫下進行，新與稀硫酸的反應為自發的氧化還原反應，能被設計成原電池，故答案為：B；
①Zn易失電子作負極，電極反應式為Zn-2e^-=Zn²⁺，發生氧化反應，Cu或石墨作正極，正極上電極反應式為2H⁺+2e^-=H₂↑，故答案為：Zn；氧化；2H⁺+2e^-=H₂↑；
②導線中有1mol電子通過時，負極鋅物質的量減小0.5mol，質量減小0.5mol×65g/mol=32.5g；銅片（或石墨）上放出氫氣，陽極電子守恒生成氫氣的物質的量0.5mol，質量為0.5mol×2g/mol=1g，故溶液增重32.5-1=31.5g，因為未說明氣體所處的穩定與壓強，故d錯誤，所以選項中bc正確，故選bc；
（3）①由圖2可知，反應m反應速率比反應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，故答案為：X；
②由于鋅是足量的，稀硫酸的物質的量相同，則產生氫氣的質量相同，由于X中加入少量硫酸銅溶液，鋅置換出少量的Cu，與Zn和稀硫酸構成原電池，加快反應速率，故答案為c．

點評 本題主要考查的是吸熱反應與放熱反應的判斷．原電池工作原理以及化學反應速率的影響因素，綜合性較強，有一定的難度．