Question

3．研究反應：2H₂+O₂═2H₂O．
（1）已知該反應為放熱反應，圖1能正確表示該反應中能量變化的是A．
（2）已知：拆開1mol氣態(tài)物質中某種共價鍵需要吸收的能量，就是該共價鍵的鍵能．下表是某些共價鍵的鍵能：

共價鍵	H-H	O=O	H-O
鍵能/kJ•mol-1	436	498	X

根據圖2中能量變化圖，回答下列問題：

①圖2中：a=1370．
②表格中：X=463．
③請寫出該反應的熱化學方程式：2H₂（g）+O₂（g）=2H₂O （g）△H=-482KJ/mol．
（3）氫氧燃料電池的總反應方程式為2H₂+O₂═2H₂O．其中，氫氣在負（填“正”或“負”）極發(fā)生氧化反應（填“氧化”或“還原”）．電路中每轉移0.2mol電子，標準狀況下消耗氣體的總體積是3.36 L．

Answer 1

分析 （1）反應物總能量大于生成物總能量，反應為放熱反應；
（2）①根據H-H鍵能、O=O鍵能計算；
②反應熱=反應物總鍵能-生成物總鍵能；
③由圖可知，2molH₂（g）與1molO₂（g）反應生成2molH₂O（g）放出熱量為482kJ；
（3）氫氣發(fā)生氧化反應，而原電池負極發(fā)生氧化反應；
由電子轉移守恒可知，轉移0.2mol電子參加反應氫氣為$\frac{0.2mol}{2}$=0.1mol，結合方程式計算參加反應氧氣物質的量，再根據V=nV_m計算氣體總體積．

解答 解：（1）2H₂+O₂═2H₂O為放熱反應，說明反應物總能量大于生成物總能量，圖1中A符合，故答案為：A；
（2）①破壞2molH-H鍵、1molO=O鍵需要吸收的能量為2mol×436kJ/mol+1mol×498kJ/mol=1370kJ，故答案為：1370kJ；
②反應熱=反應物總鍵能-生成物總鍵能，則2mol×436kJ/mol+1mol×498kJ/mol-4 E（O-H）=-482kJ/mol，解得E（O-H）=463kJ/mol，故答案為：463；
③由圖可知，2molH₂（g）與1molO₂（g）反應生成2molH₂O（g）放出熱量為482kJ，熱化學方程式為：2H₂（g）+O₂（g）=2H₂O （g）△H=-482KJ/mol，
故答案為：2H₂（g）+O₂（g）=2H₂O （g）△H=-482KJ/mol；
（3）氫氣在原電池負極發(fā)生氧化反應，由電子轉移守恒可知，轉移0.2mol電子參加反應氫氣為$\frac{0.2mol}{2}$=0.1mol，結合方程式可知，參加反應氧氣物質的量為0.1mol×$\frac{1}{2}$=0.05mol，標準狀況下消耗氣體的總體積是（0.1mol+0.05mol）×22.4L/mol=3.36L，故答案為：負；氧化；3.36．

點評 本題考查反應熱計算、熱化學方程式書寫、吸熱反應與放熱反應、原電池原理及有關計算，難度不大，側重對基礎知識的鞏固．