Question

化学反应原理的发展在化学的发展史上有重要的推动作用。

（1）下图为N₂和O₂生成NO时的能量变化情况。

则NO分解为N₂和O₂的反应是       （填“吸热”或“放热”）反应。

（2）在某体积为2L的密闭容器中充入0.5molNO₂和1molCO，一定条件下发生反应：

NO₂(g)+ CO(g) CO₂(g)+NO(g)，2min时，测得容器中NO的物质的量为0.2mol。

①该段时间内，用CO₂表示的平均反应率为        。

②下列事实能说明此反应在该条件下已经达到化学平衡的是     （填序号）。

A．容器内气体总质量保持不变              B．NO₂的物质的量浓度不再改变

C．NO₂的消耗速率与CO₂的消耗速率相等    D．容器内气体总物质的量保持不变

（3）锌锰干电池是最早使用的化学电池，其基本构造如下图所示。电路中每通过0.4mol电子，负极质量减少        g；工作时NH₄⁺在正极放电产生两种气体，其中一种气体分子是含10电子的微粒，正极的电极反应式是         。

Answer

（1）放热（2分）

（2）①0.05mol/(L·min)（2分）（不写单位扣1分）

②BC（2分）（单选B或C给1分，错选或多选不给分）

（3）13.0或13（2分）（多写单位扣1分）

2NH4++2e-+2NH3↑+H2↑（2分）。

【解析】

试题分析：（1）由图可知：N≡N键的键能为946kJ•mol-1，O=O键的键能是497 kJ•mol-1，则反应热=反应物总键能-生成物总键能=946kJ•mol-1 +497kJ•mol-1 -2×632kJ•mol-1 =180 kJ•mol-1，该反应的正反应的吸热反应，逆反应必然是放热反应；（2）①v(CO2)=v(NO)= 0.2mol÷2L÷2min=0.05mol/(L·min)；②A．该反应是反应前后的物质都是气体，在任何时刻容器内气体的物质的量不变，气体的质量不变，因此不能据此判断反应是否处于平衡状态，错误；B．若NO2的物质的量不变，由于容器的容积不变，则其物质的量浓度不再改变，反应达到平衡状态，正确；C．根据方程式可知任何时刻NO2的消耗速率与CO2的产生速率相等，若NO2的消耗速率与CO2消耗速率相等，则CO2消耗速率等于其产生速率，二氧化碳的浓度不变，反应处于平衡状态，正确；D．该反应是反应前后气体体积相等的反应，在任何时刻容器内气体总物质的量都保持不变，故不能据此判断反应是否处于平衡状态，错误；（3）在锌锰干电池中Zn作负极，碳棒作正极。在负极上Zn失去电子，负极反应为Zn-2e-═Zn2+，根据电极反应式可知负极Zn消耗1mol时转移2mol电子，则每通过0.4mole-，负极质量减少0.2mol×65g/mol=13.0g；NH4+在正极上获得电子而放电产生两种气体，其中一种气体分子是含10e-的微粒为氨气，另一种为氢气，2NH4++2e-+2NH3↑+H2↑。

考点：考查键能与反应热的关系、化学反应速率的计算、化学平衡状态的判断及原电池反应原理的应用的知识。