Question

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

共價(jià)鍵	H-H	O=O	H-O
鍵能/kJ•mol-1	436	498	X

根據(jù)圖2中能量變化圖，回答下列問(wèn)題：

①圖2中：a=1370．
②表格中：X=463．
③請(qǐng)寫(xiě)出該反應(yīng)的熱化學(xué)方程式：2H₂（g）+O₂（g）=2H₂O （g）△H=-482KJ/mol．
（3）氫氧燃料電池的總反應(yīng)方程式為2H₂+O₂═2H₂O．其中，氫氣在負(fù)（填“正”或“負(fù)”）極發(fā)生氧化反應(yīng)（填“氧化”或“還原”）．電路中每轉(zhuǎn)移0.2mol電子，標(biāo)準(zhǔn)狀況下消耗氣體的總體積是3.36 L．

Answer 1

分析 （1）反應(yīng)物總能量大于生成物總能量，反應(yīng)為放熱反應(yīng)；
（2）①根據(jù)H-H鍵能、O=O鍵能計(jì)算；
②反應(yīng)熱=反應(yīng)物總鍵能-生成物總鍵能；
③由圖可知，2molH₂（g）與1molO₂（g）反應(yīng)生成2molH₂O（g）放出熱量為482kJ；
（3）氫氣發(fā)生氧化反應(yīng)，而原電池負(fù)極發(fā)生氧化反應(yīng)；
由電子轉(zhuǎn)移守恒可知，轉(zhuǎn)移0.2mol電子參加反應(yīng)氫氣為$\frac{0.2mol}{2}$=0.1mol，結(jié)合方程式計(jì)算參加反應(yīng)氧氣物質(zhì)的量，再根據(jù)V=nV_m計(jì)算氣體總體積．

解答 解：（1）2H₂+O₂═2H₂O為放熱反應(yīng)，說(shuō)明反應(yīng)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(yīng)熱=反應(yīng)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(yīng)生成2molH₂O（g）放出熱量為482kJ，熱化學(xué)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(fù)極發(fā)生氧化反應(yīng)，由電子轉(zhuǎn)移守恒可知，轉(zhuǎn)移0.2mol電子參加反應(yīng)氫氣為$\frac{0.2mol}{2}$=0.1mol，結(jié)合方程式可知，參加反應(yīng)氧氣物質(zhì)的量為0.1mol×$\frac{1}{2}$=0.05mol，標(biāo)準(zhǔn)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(fù)；氧化；3.36．

點(diǎn)評(píng) 本題考查反應(yīng)熱計(jì)算、熱化學(xué)方程式書(shū)寫(xiě)、吸熱反應(yīng)與放熱反應(yīng)、原電池原理及有關(guān)計(jì)算，難度不大，側(cè)重對(duì)基礎(chǔ)知識(shí)的鞏固．