Question

4．反應Fe+H₂SO₄═FeSO₄+H₂↑的能量變化趨勢，如圖所示：
（1）該反應為放熱反應（填“吸熱”或“放熱”）．
（2）若要使該反應的反應速率加快，下列措施可行的是ac（填字母）．
a．改鐵片為鐵粉
b．改稀硫酸為98%的濃硫酸
c．升高溫度
（3）若將上述反應設計成原電池，銅為原電池某一極材料，則銅為正極（填“正”或“負”）．該極上發生的電極反應式為2H⁺+2e^-═H₂↑，外電路中電子由負極（填“正”或“負”，下同）向正極移動．

Answer 1

分析 （1）根據圖象可知，反應物總能量高于生成物總能量，所以該反應為放熱反應；
（2）根據增大濃度，提高溫度，增大表面積以及使用催化劑等可以增大反應速率分析；
（3）銅、鐵、稀硫酸構成的原電池中，鐵易失電子作負極，銅作正極，負極上失電子發生氧化反應，正極上得電子發生還原反應．

解答 解：（1）從圖象可知，反應物總能量高于生成物總能量，所以該反應為放熱反應，
故答案為：放熱；
（2）a．改鐵片為鐵粉，增大了接觸面積，反應速率增大，故a正確；
b．改稀H₂SO₄為98%的濃H₂SO₄，常溫下鐵在濃硫酸中鈍化，不能進行反應，故b錯誤；
c．升高溫度，反應速率增大，故c正確；
故選ac；
（3）銅、鐵、稀硫酸構成的原電池中，鐵易失電子發生氧化反應而作負極，負極上電極反應式為Fe-2e^-=Fe²⁺；銅作正極，正極上氫離子得電子發生還原反應，電極反應式為2H⁺+2e^-=H₂↑，銅電極上有氫氣生成，所以看到的現象是銅片上有氣泡產生，電子由負極流向正極；
故答案為：正；2H⁺+2e^-=H₂↑；負；正．

點評 本題考查了化學反應能量變化的分析判斷，影響化學反應速率因素的分析應用，原電池原理的 分析應用是解題關鍵，題目難度中等．