Question

從能量的變化和反應的快慢等角度研究反應：2H₂+O₂=2H₂O．
（1）為了加快正反應速率，可以采取的措施有

 

（填序號，下同）．
A．使用催化劑            B．提高氧氣的濃度
C．提高反應的溫度        D．降低反應的溫度
（2）已知該反應為放熱反應，下圖能正確表示該反應中能量變化的是

 

．

（3）從斷鍵和成鍵的角度分析上述反應中能量的變化．已知：化學鍵的鍵能：

化學鍵	H-H	O=O	H-O
鍵能kJ?mol-1	436	496	463

由此計算2mol H₂在氧氣中燃燒生成氣態(tài)水放出的熱量

 

（4）已知1克氫氣完全燃燒生成液態(tài)水放出QKJ的熱量，則氫氣燃燒生成液態(tài)水的熱化學反應方程式為

 

（5）氫氧燃料電池的總反應方程式為2H₂+O₂═2H₂O．其中，氫氣在

 

（填“正”或“負”）極發(fā)生

 

反應（填“氧化”或“還原”）．電路中每轉(zhuǎn)移0.2mol電子，標準狀況下消耗H₂的體積是

 

L．

Answer 1

考點：化學反應速率的影響因素,反應熱和焓變,熱化學方程式,化學電源新型電池

專題：基本概念與基本理論

分析：（1）增大反應物濃度、使用催化劑、升高溫度等均可加快反應速率；
（2）放熱反應中反應物的總能量大于生成物的總能量；
（3）斷裂化學鍵吸收能量，形成化學鍵釋放能量，△H=反應物中鍵能之和-生成物中鍵能之和；
（4）根據(jù)熱化學方程式中焓變和方程式系數(shù)之間的關系以及熱化學方程式的書寫方法來回答；
（5）H元素的化合價升高，則氫氣在負極失去電子，發(fā)生氧化反應，反應中消耗2molH₂轉(zhuǎn)移4mol電子，以此解答

解答： 解：（1）A．使用催化劑，加快反應速率，故A選；          
B．適當提高氧氣的濃度，反應物濃度增大，反應速率加快，故B選
C．適當提高反應的溫度，反應速率加快，故C選；    
D．適當降低反應的溫度，反應速率減慢，故D不選；
故答案為：ABC；
（2）由圖可知，A中反應物的總能量大于生成物的總能量，為放熱反應，故答案為：A；
（3）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在氧氣中燃燒生成氣態(tài)水的反應熱△H=反應物中鍵能之和-生成物中鍵能之和=1368-1852kJ/mol=-484kJ/mol，即2mol H₂在氧氣中燃燒生成氣態(tài)水放出的熱量為484kJ，故答案為：484kJ；
（4）1克氫氣完全燃燒生成液態(tài)水放出QKJ的熱量，則4克氫氣完全燃燒生成液態(tài)水放出4QKJ的熱量，氫氣燃燒生成液態(tài)水的熱化學反應方程式為2H₂ （g）+O₂（g）=2H₂O（l）△H=-4QKJ/mol，故答案為：2H₂ （g）+O₂（g）=2H₂O（l）△H=-4QKJ/mol；
（5）H元素的化合價升高，則氫氣在負極失去電子，發(fā)生氧化反應，反應中消耗2molH₂轉(zhuǎn)移4mol電子，則電路中每轉(zhuǎn)移0.2mol電子，標準狀況下消耗H₂的體積是0.1mol×22.4L/mol=2.24L，故答案為：負；氧化；2.24．

點評：本題考查較綜合，涉及化學反應速率的影響因素、化學鍵及反應中能量變化、原電池等，為高頻考點，側(cè)重化學反應原理的考查，有利于基礎知識的夯實，題目難度不大．