Question

(1)某小组同学在烧杯中加入5mL1.0mol/L盐酸，再放入用砂纸打磨过的铝条，观察产生H₂的速率，如图A所示，则该反应是_____________(填“吸热”或“放热”)反应，其能量变化可用图中的____________(填“B”或“C”)表示。

(2)已知拆开1mo1H-H键、1molN≡N键、lmolN-H键分别需要吸收的能量为436kJ、946kJ、391kJ。则生成1mo1 NH₃时反应___________(填“放出”或“吸收”)________kJ 的热量。

(3)为了验证Fe²⁺与Cu²⁺氧化性强弱，下列装置能达到实验目的的是______（填序号），写出正极的电极反应_____________________。若构建原电池时两个电极的质量相等，当导线中通过0.05mol电子时，两个电极的质量差为________g。

Answer

放热 B 放出 46 ③ Cu2++2e-=Cu 3

【解析】

(1)浓度越小，反应速率越小，温度越高，速率越大；放热反应中，反应物的总能量大于生成物的总能量，吸热反应中，反应物的总能量小于生成物的总能量；结合金属与酸的反应为放热反应分析；
(2)化学反应中,化学键断裂吸收能量，形成新化学键放出能量，根据方程式计算焓变=反应物总键能-生成物的总键能，以此计算反应热并判断吸热还是放热；

(3)根据原电池原理判断正负极和电极反应。

详解:(1)在烧杯中加入5mL1.0mol/L盐酸，再放入用砂纸打磨过的铝条，观察产生H2的速率，开始时盐酸的浓度减小，速率应减小，但实际上增大，说明温度对速率的影响大于浓度对速率的影响，则该反应放热;放热反应中，反应物的总能量大于生成物的总能量，则图象B正确，因此，本题正确答案是:放热；B； 
(2)在反应2NH3N2+3H2中,断裂2molNH3共形成6molN-H键,吸收的能量为:6×391kJ=2346kJ,生成3molH-H键,1molN≡N键共放出的能量为:3×436kJ+946kJ=2254kJ，吸收的能量多，放出的能量少，该反应为吸热反应，吸收的热量为:2346kJ-2254kJ=92kJ,所以当1molNH3分解吸收热量为92kJ; 
因此，本题正确答案是：吸收；46。

（3）①中铜是负极，碳是正极，铁离子在正极放电生成亚铁离子，不能比较Fe2+与Cu2+氧化性强弱；②中常温下铁与浓硝酸发生钝化，铁是正极，铜是负极，不能比较Fe2+与Cu2+氧化性强弱；③中铁是负极，碳是正极，铜离子在正极得电子得到电子生成铜，能比较Fe2+与Cu2+氧化性强弱，正极的电极反应为Cu2++2e-=Cu。当导线中通过0.05mol电子时，消耗铁0.025mol×56g/mol=1.4g,析出铜是0.025mol×64g/mol=1.6g,两个电极的质量差为1.4g+1.6g=3g。