Question

（1）從能量的變化和反應(yīng)的快慢等角度研究反應(yīng)：2H₂+O₂=H₂O．已知該反應(yīng)為放熱反應(yīng)，下圖能正確表示該反應(yīng)中能量變化的是

 

．

從斷鍵和成鍵的角度分析上述反應(yīng)中能量的變化．化學(xué)鍵的鍵能如下表：則生成1mol水可以放出熱量

 

kJ

化學(xué)鍵	H-H	O=O	H-O
鍵能kJ/mol	436	496	463

（2）原電池可將化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能．若Fe、Cu和濃硝酸構(gòu)成原電池，負(fù)極是

 

（填“Cu”或“Fe”）； 若Zn、Ag和稀鹽酸構(gòu)成原電池，正極發(fā)生

 

反應(yīng)（填“氧化”或“還原”），電解質(zhì)溶液中陽(yáng)離子移向

 

極（填“正”或“負(fù)”）．質(zhì)量相同的銅棒和鋅棒用導(dǎo)線連接后插入CuSO₄溶液中，一段時(shí)間后，取出洗凈、干燥、稱(chēng)量，二者質(zhì)量差為12.9g．則導(dǎo)線中通過(guò)的電子的物質(zhì)的量是

 

mol．
（3）一定溫度下，將3mol A氣體和1mol B氣體通入一容積固定為2L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(shí)測(cè)得剩余1.8mol A，C的濃度為0.4mol/L，則1min內(nèi)，B的平均反應(yīng)速率為

 

；X為

 

．若反應(yīng)經(jīng)2min達(dá)到平衡，平衡時(shí)C的濃度

 

0.8mol/L（填“大于，小于或等于”）．若已知達(dá)平衡時(shí)，該容器內(nèi)混合氣體總壓強(qiáng)為p，混合氣體起始?jí)簭?qiáng)為p₀．請(qǐng)用p₀、p來(lái)表示達(dá)平衡時(shí)反應(yīng)物A的轉(zhuǎn)化率為

 

．

Answer 1

考點(diǎn)：反應(yīng)熱和焓變,原電池和電解池的工作原理,化學(xué)平衡的計(jì)算

專(zhuān)題：基本概念與基本理論

分析：（1）氫氣和氧氣燃燒生成水是放熱反應(yīng)，反應(yīng)物能量比生成物高；△H=反應(yīng)物鍵能和-生成物鍵能和；
（2）原電池是將化學(xué)能轉(zhuǎn)變?yōu)殡娔艿难b置，F(xiàn)e、Cu和濃硝酸構(gòu)成原電池，F(xiàn)e與濃硝酸發(fā)生鈍化，而Cu與濃的硝酸發(fā)生自發(fā)的氧化還原反應(yīng)，Cu失去電子作負(fù)極，被氧化，正極上正5價(jià)的氮得到電子生成二氧化氮，若Zn、Ag和稀鹽酸構(gòu)成原電池，鋅與鹽酸發(fā)生自發(fā)的氧化還原反應(yīng)，所以銀作正極，原電池中陽(yáng)離子向正極移動(dòng)，負(fù)極反應(yīng)掉的Zn和正極析出的Cu共12.9g，以此來(lái)解答；
（3）根據(jù)方程式計(jì)算參加反應(yīng)的B的物質(zhì)的量，根據(jù)v=

△n V

△t

，計(jì)算v（B）；
利用物質(zhì)的量之比等于化學(xué)計(jì)量數(shù)之比計(jì)算x的值；根據(jù)隨著反應(yīng)的進(jìn)行反應(yīng)物的濃度減少，反應(yīng)速率減慢，據(jù)此判斷；
相同條件下，壓強(qiáng)之比等于物質(zhì)的量之比，據(jù)此計(jì)算平衡后混合氣體總的物質(zhì)的量，利用差量法計(jì)算參加反應(yīng)的A的物質(zhì)的量，再根據(jù)轉(zhuǎn)化率定義計(jì)算；

解答： 解：（1）由圖可知，A中反應(yīng)物的總能量大于生成物的總能量，為放熱反應(yīng)，故答案為：A；
斷裂2molH₂中的化學(xué)鍵吸收2×436kJ熱量，斷裂1molO₂中的化學(xué)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，故答案為：242；
（2）原電池是將化學(xué)能轉(zhuǎn)變?yōu)殡娔艿难b置，F(xiàn)e、Cu和濃硝酸構(gòu)成原電池，F(xiàn)e與濃硝酸發(fā)生鈍化，而Cu與濃的硝酸發(fā)生自發(fā)的氧化還原反應(yīng)，Cu失去電子作負(fù)極，被氧化，正極上正5價(jià)的氮得到電子生成二氧化氮，若Zn、Ag和稀鹽酸構(gòu)成原電池，鋅與鹽酸發(fā)生自發(fā)的氧化還原反應(yīng)，所以銀作正極，原電池中陽(yáng)離子向正極移動(dòng)，
1molZn失2mol電子，1mol銅離子得2mol電子，設(shè)轉(zhuǎn)移電子物質(zhì)的量為xmol，則：

x

2

mol×65g/mol+

x

2

mol×64g/mol=12.9g，x=0.2mol，
故答案為：Cu；還原；正；0.2；
（3）反應(yīng)1min時(shí)測(cè)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×

1

3

=0.4mol，則1min內(nèi)，B的平均反應(yīng)速率為

0.4mol 2L

1min

=0.2mol/（L．min）；
生成的C為0.4mol/L×2L=0.8mol，故1.2mol：0.8mol=3：x，解得x=2；
隨著反應(yīng)的進(jìn)行，反應(yīng)速率逐漸減小，若反應(yīng)經(jīng)2min達(dá)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(shí)C的濃度小于0.8mol/L；
若已知達(dá)平衡時(shí)，該容器內(nèi)混合氣體總壓強(qiáng)為p，混合氣體起始?jí)簭?qiáng)為p₀，故平衡后混合氣體總的物質(zhì)的量為（3mol+1mol）×

P

P0

=

4P

P0

mol，故平衡后混合氣體物質(zhì)的量減少量為（4-

4P

P0

）mol，則：
3A（g）+B（g）?2C（g） 物質(zhì)的量減少△n
3              2
n（A）     （4-

4P

P0

）mol
故n（A）=（4-

4P

P0

）mol×

3

2

=（6-

6P

P0

）mol
故A的轉(zhuǎn)化率=

(6- 6P P0 )mol

3mol

×100%=

2P0-2P

P0

×100%，
故答案為：0.2mol/（L．min）；  2；  小于； 

2P0-2P

P0

×100%．

點(diǎn)評(píng)：本題綜合考查反應(yīng)速率計(jì)算、化學(xué)平衡的計(jì)算、影響反應(yīng)速率的因素、化學(xué)平衡狀態(tài)判斷等，題目難度不大，注意理解化學(xué)平衡狀態(tài)的判斷依據(jù)應(yīng)由“變化”到“不變化”．