Question

【題目】能源是人類生活和社會發(fā)展的基礎(chǔ)，研究化學反應(yīng)中的能量變化，有助于更好地利用化學反應(yīng)為生產(chǎn)和生活服務(wù)，回答有關(guān)問題：

（1）在一定條件下，2H2O==2H2↑+O2↑,下圖能正確表示該反應(yīng)中能量變化的是________(用A、B表示)。

從斷鍵和成鍵的角度分析上述反應(yīng)中能量的變化。化學鍵的鍵能如下表：則生成1mol水熱量變化為________kJ。

化學鍵	H—H	O＝O	H—O
鍵能kJ/mol	436	496	463

（2）在生產(chǎn)和生活中經(jīng)常遇到化學能與電能的相互轉(zhuǎn)化，銀鋅電池是一種常見化學電源，其反應(yīng)原理：Zn＋Ag2O＋H2O=Zn(OH)2＋2Ag，其工作示意如圖所示。在裝置中Ag2O作_______極(填正或負）溶液中的K+向_____電極移動（填“Zn”或“Ag2O”）；Ag2O電極發(fā)生______(還原或氧化反應(yīng)），電極反應(yīng)式為_____________________。

（3）一定溫度下，將3molA氣體和1molB氣體通入一容積固定為1L的密閉容器中，發(fā)生如下反應(yīng)：3A(g)＋B(g)xC(g)，反應(yīng)1min時測得剩余1.8molA，C的濃度為0.4mol/L，則1min內(nèi)，B的平均反應(yīng)速率為_______；x為_________;此時反應(yīng)物B的轉(zhuǎn)化率為_________。若反應(yīng)經(jīng)2min達到平衡，平衡時C的濃度_____0.8mol/L（填“大于，小于或等于”）。

Answer 1

【答案】B 242 正極 Ag2O 還原 Ag2O+2e-+H2O=2Ag+2OH- 0.4mol/（L·min） 1 40% 小于

【解析】

（1）在一定條件下，2H2O==2H2↑+O2↑，屬于分解反應(yīng)，為吸熱反應(yīng)，反應(yīng)物的總能量小于生成物的總能量，能正確表示該反應(yīng)中能量變化的是B；根據(jù)2H2+O2=2H2O反應(yīng)，斷裂2molH2中的化學鍵吸收2×436kJ熱量，斷裂1molO2中的化學鍵吸收496kJ熱量，共吸收2×436+496=1368kJ熱量，形成4molH-O鍵釋放4×463kJ=1852kJ熱量，2mol H2在氧氣中燃燒生成2mol水的反應(yīng)熱△H=反應(yīng)物中鍵能之和-生成物中鍵能之和=1368-1852kJ/mol=-484kJ/mol，即 H2在氧氣中燃燒生成1mol水放出的熱量為242kJ；答案為B，242。

（2）根據(jù)銀鋅電池反應(yīng)原理：Zn＋Ag2O＋H2O=Zn(OH)2＋2Ag，Zn由0價失電子變?yōu)?/span>+2價，Ag2O中的銀由+1價得電子變0價，就可判斷活潑金屬Zn為負極，Ag2O是正極，原電池中陽離子向正極移動，所以K+朝正極即Ag2O移動，由于Ag2O是正極，發(fā)生得電子的還原反應(yīng)，電極反應(yīng)為Ag2O+H2O+2e-=2Ag+2OH-；答案為正極，Ag2O，還原，Ag2O+H2O+2e-=2Ag+2OH-。

（3）反應(yīng)1min時測得剩余1.8molA，C的濃度為0.4mol/L，參加反應(yīng)的A的物質(zhì)的量為3mol-1.8mol=1.2mol，由方程式可知，參加反應(yīng)的B為1.2mol×=0.4mol，則1min內(nèi)，B的平均反應(yīng)速率為=0.4mol/（L．min）；生成的C為0.4mol/L×1L=0.4mol，故1.2mol：0.4mol=3：x，解得x=1；B的轉(zhuǎn)化率= ×100%=×100%=40%；隨著反應(yīng)的進行，反應(yīng)速率逐漸減小，若反應(yīng)經(jīng)2min達到平衡，后1min的平均速率小于前1min的平均速率，前1min內(nèi)C的濃度變化為0.4mol/L，則后1min內(nèi)C的濃度變化小于0.4mol/L，故平衡時C的濃度小于0.8mol/L；答案為0.4mol/（Lmin）， 1，40%，小于。