(12分)(1)从能量的变化和反应的快慢等角度研究反应:2H2 + O【原电池原理】

时间:2016-12-25 01:44:15

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填空题  (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         



填空题  (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         
本题答案:(1)A; 242 ; (2) Cu ;还原; 正;
本题解析:
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),
反应开始时气体的来源:91考试 网物质的量(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。


本题所属考点:【原电池原理】
本题难易程度:【一般】



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