Question

20．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ABC（填序號，下同）．
A．使用催化劑                       B適當提高氧氣的濃度
C．適當提高反應的溫度               D．適當降低反應的溫度
（2）如圖能正確表示該反應中能量變化的是A．

（3）從斷鍵和成鍵的角度分析上述反應中能量的變化．

化學鍵	H-H	O=O	H-O
鍵能kJ/mol	436	496	463

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化學鍵		填“吸收”或“放出”能量	能量變化（kJ）
拆開化學鍵	2molH2中的化學鍵	①吸收熱量	④1368
	1molO2中的化學鍵
形成化學鍵	4molH-O鍵	②放出熱量	⑤1852
總能量變化		③放出熱量	⑥484

（4）現(xiàn)有如下兩個反應：A：NaOH+HCl=NaCl+H₂O；B：Fe+2Fe³⁺=3Fe²⁺，根據(jù)兩反應的本質，B能設計成為原電池（填A或B），請畫出該原電池裝置圖．

Answer 1

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）原電池反應是自發(fā)進行的放熱的氧化還原反應，該原電池反應中，F(xiàn)e元素化合價由0價、+3價變?yōu)?2價，所以Fe失電子發(fā)生氧化反應，則Fe作負極，不如鐵活潑的金屬或導電的非金屬作正極，氯化鐵溶液為電解質溶液，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，△H=反應物中鍵能之和-生成物中鍵能之和=1368-1852=-484＜0，該反應為放熱反應．
故答案為：

化學鍵		填“吸收熱量” 或“放出熱量”	能量變化
拆開化學鍵	2molH2中的化學鍵	吸收熱量	1368
	1molO2中的化學鍵
形成化學鍵	4molH-O鍵	放出熱量	1852
總能量變化		放出熱量	484

；
（4）原電池反應是自發(fā)進行的放熱的氧化還原反應，A中各元素化合價不變，不屬于氧化還原反應，所以不能設計成原電池，B中Fe元素化合價發(fā)生變化，所以可以設計成原電池，該原電池反應中，F(xiàn)e元素化合價由0價、+3價變?yōu)?2價，所以Fe失電子發(fā)生氧化反應，則Fe作負極，不如鐵活潑的金屬或導電的非金屬作正極，氯化鐵溶液為電解質溶液；
故答案為：B；．

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．