Question

（12分）（1）从能量的变化和反应的快慢等角度研究反应：2H₂ + O₂ = H₂O。 已知该反应为放热反应，下图能正确表示该反应中能量变化的是________。

从断键和成键的角度分析上述反应中能量的变化。化学键的键能如下表：  

化学键	H—H	O＝O	H—O
键能kJ/mol	436	496	463

则生成1mol水可以放出热量      kJ

（2）原电池可将化学能转化为电能。若Fe、Cu和浓硝酸构成原电池，负极是     （填“Cu”或“Fe”）； 若Zn、Ag和稀盐酸构成原电池，正极发生        反应（填“氧化”或“还原”），电解质溶液中阳离子移向     极（填“正”或“负”）。质量相同的铜棒和锌棒用导线连接后插入CuSO₄溶液中，一段时间后，取出洗净、干燥、称量，二者质量差为12.9 g。则导线中通过的电子的物质的量是       mol。

（3）一定温度下，将3 molA气体和1mol B气体通入一容积固定为2L的密闭容器中，发生如下反应：3A(g)＋B(g) xC(g)，反应1min时测得剩余1.8molA，C的浓度为0.4mol/L，则1min内，B的平均反应速率为        ；X为          。若反应经2min达到平衡，平衡时C的浓度      0.8mol/L（填“大于，小于或等于”）。若已知达平衡时，该容器内混合气体总压强为p，混合气体起始压强为p₀。请用p₀、p来表示达平衡时反应物A的转化率为          。

Answer

（1）A； 242 ； （2） Cu ；还原； 正; 0.2；

（3）0.2mol/(L.min) ； 2； 小于； 。

【解析】

试题分析：（1）从能量的变化和反应的快慢等角度研究反应：2H2 + O2 = H2O。 已知该反应为放热反应，则反应物的能量高于生成物的能量，所以下图能正确表示该反应中能量变化的是A。则生成1mol水可以放出热量是2×463－436－496×1/2=242(KJ)。（2）原电池可将化学能转化为电能。若Fe、Cu和浓硝酸构成原电池，由于在室温下Fe在浓硝酸中会发生钝化，所以活动性较弱的Cu作负极；若Zn、Ag和稀盐酸构成原电池，则活动性强的Zn作负极，Ag作正极，在正极上发生H+得到电子变为氢气，发生还原反应；根据同种电荷相互排斥，异种电荷相互吸引的原则，电解质溶液中阳离子移向负电荷较多的正极；质量相同的铜棒和锌棒用导线连接后插入CuSO4溶液中Zn作负极，被氧化，若一段时间后，取出洗净、干燥、称量，二者质量差为12.9 g。根据反应方程式Zn+Cu2+=Zn2++Cu,可知每消耗65g锌，在正极就产生64g的Cu，两个电极质量相差129g,转移电子2mol,现在二者质量差为12.9 g，所以导线中通过的电子的物质的量是0.2mol；（3）根据题意可知反应消耗A1.2mol，则同时会消耗B0.4mol,所以v(B)= 0.4mol÷2L÷1min=0.2mol/(L.min); v(C)= 0.4mol/L÷1min=0.4mol/(L.min); v(B)：v(C)=1:2.所以x=2; 若反应经2min达到平衡，因为反应是在体积固定的容器内进行，随着反应的进行，物质的浓度会减小，速率会减慢，所以前1minC变化浓度是0.4mol/L,后1min内C的浓度变化会小于0.4mol/L。因此若反应经2min达到平衡，平衡时C的浓度<0.8mol/L, 在体积固定的密闭容器内进行的化学反应，容器内气体的压强之比等于它们的物质的量的比。 3A(g)＋B(g) 2C(g)，

反应开始时气体的物质的量（mol） 3 1 0

反应消耗气体的物质的量（mol x x/3 2x/3

平衡时气体的物质的量（mol） 3-x 1－x/3 2x/3

[(3-x) +(1－x/3)+2x/3]÷(3+1)= p/p0；

解得x=6(p0－p)/ p0.

所以A的转化率是(x÷3)×100%={[6(p0－p)/ p0]÷3]} ×100%=.

考点：考查原电池反应原理、反应热、方程式系数的确定、化学反应速率、物质的转化率的计算的知识。