Question

能源是人类生活和社会发展的基础，研究化学反应中的能量变化，有助于更好地利用化学反应为生产和生活服务，回答有关问题：

（1）在一定条件下，2H₂O==2H₂↑+O₂↑,下图能正确表示该反应中能量变化的是________(用A、B表示)。

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：则生成1mol水热量变化为________kJ。

化学键	H—H	O＝O	H—O
键能kJ/mol	436	496	463

（2）在生产和生活中经常遇到化学能与电能的相互转化，银锌电池是一种常见化学电源，其反应原理：Zn＋Ag₂O＋H₂O=Zn(OH)₂＋2Ag，其工作示意如图所示。在装置中Ag₂O作_______极(填正或负）溶液中的K⁺向_____电极移动（填“Zn”或“Ag₂O”）；Ag₂O电极发生______(还原或氧化反应），电极反应式为_____________________。

（3）一定温度下，将3molA气体和1molB气体通入一容积固定为1L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_________;此时反应物B的转化率为_________。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”）。

Answer

B 242 正极 Ag2O 还原 Ag2O+2e-+H2O=2Ag+2OH- 0.4mol/（L·min） 1 ​40% 小于

【解析】

（1）在一定条件下，2H2O==2H2↑+O2↑，属于分解反应，为吸热反应，反应物的总能量小于生成物的总能量，能正确表示该反应中能量变化的是B；根据2H2+O2=2H2O反应，断裂2molH2中的化学键吸收2×436kJ热量，断裂1molO2中的化学键吸收496kJ热量，共吸收2×436+496=1368kJ热量，形成4molH-O键释放4×463kJ=1852kJ热量，2mol H2在氧气中燃烧生成2mol水的反应热△H=反应物中键能之和-生成物中键能之和=1368-1852kJ/mol=-484kJ/mol，即 H2在氧气中燃烧生成1mol水放出的热量为242kJ；答案为B，242。

（2）根据银锌电池反应原理：Zn＋Ag2O＋H2O=Zn(OH)2＋2Ag，Zn由0价失电子变为+2价，Ag2O中的银由+1价得电子变0价，就可判断活泼金属Zn为负极，Ag2O是正极，原电池中阳离子向正极移动，所以K+朝正极即Ag2O移动，由于Ag2O是正极，发生得电子的还原反应，电极反应为Ag2O+H2O+2e-=2Ag+2OH-；答案为正极，Ag2O，还原，Ag2O+H2O+2e-=2Ag+2OH-。

（3）反应1min时测得剩余1.8molA，C的浓度为0.4mol/L，参加反应的A的物质的量为3mol-1.8mol=1.2mol，由方程式可知，参加反应的B为1.2mol×=0.4mol，则1min内，B的平均反应速率为=0.4mol/（L．min）；生成的C为0.4mol/L×1L=0.4mol，故1.2mol：0.4mol=3：x，解得x=1；B的转化率= ×100%=×100%=40%；随着反应的进行，反应速率逐渐减小，若反应经2min达到平衡，后1min的平均速率小于前1min的平均速率，前1min内C的浓度变化为0.4mol/L，则后1min内C的浓度变化小于0.4mol/L，故平衡时C的浓度小于0.8mol/L；答案为0.4mol/（L•min）， 1，40%，小于。