Question

（12分）（1）從能量的變化和反應的快慢等角度研究反應：2H₂ + O₂ = H₂O。 已知該反應為放熱反應，下圖能正確表示該反應中能量變化的是________。

從斷鍵和成鍵的角度分析上述反應中能量的變化。化學鍵的鍵能如下表：  

化學鍵	H—H	O＝O	H—O
鍵能kJ/mol	436	496	463

則生成1mol水可以放出熱量      kJ
（2）原電池可將化學能轉化為電能。若Fe、Cu和濃硝酸構成原電池，負極是    （填“Cu”或“Fe”）； 若Zn、Ag和稀鹽酸構成原電池，正極發生       反應（填“氧化”或“還原”），電解質溶液中陽離子移向    極（填“正”或“負”）。質量相同的銅棒和鋅棒用導線連接后插入CuSO₄溶液中，一段時間后，取出洗凈、干燥、稱量，二者質量差為12.9 g。則導線中通過的電子的物質的量是      mol。
（3）一定溫度下，將3 molA氣體和1mol B氣體通入一容積固定為2L的密閉容器中，發生如下反應：3A(g)＋B(g) xC(g)，反應1min時測得剩余1.8molA，C的濃度為0.4mol/L，則1min內，B的平均反應速率為       ；X為         。若反應經2min達到平衡，平衡時C的濃度     0.8mol/L（填“大于，小于或等于”）。若已知達平衡時，該容器內混合氣體總壓強為p，混合氣體起始壓強為p₀。請用p₀、p來表示達平衡時反應物A的轉化率為         。

Answer 1

（1）A； 242 ； （2） Cu ；還原； 正; 0.2；
（3）0.2mol/(L.min) ； 2； 小于； 。

解析試題分析：（1）從能量的變化和反應的快慢等角度研究反應：2H₂ + O₂ = H₂O。 已知該反應為放熱反應，則反應物的能量高于生成物的能量，所以下圖能正確表示該反應中能量變化的是A。則生成1mol水可以放出熱量是2×463－436－496×1/2=242(KJ)。（2）原電池可將化學能轉化為電能。若Fe、Cu和濃硝酸構成原電池，由于在室溫下Fe在濃硝酸中會發生鈍化，所以活動性較弱的Cu作負極；若Zn、Ag和稀鹽酸構成原電池，則活動性強的Zn作負極，Ag作正極，在正極上發生H+得到電子變為氫氣，發生還原反應；根據同種電荷相互排斥，異種電荷相互吸引的原則，電解質溶液中陽離子移向負電荷較多的正極；質量相同的銅棒和鋅棒用導線連接后插入CuSO₄溶液中Zn作負極，被氧化，若一段時間后，取出洗凈、干燥、稱量，二者質量差為12.9 g。根據反應方程式Zn+Cu²⁺=Zn²⁺+Cu,可知每消耗65g鋅，在正極就產生64g的Cu，兩個電極質量相差129g,轉移電子2mol,現在二者質量差為12.9 g，所以導線中通過的電子的物質的量是0.2mol；（3）根據題意可知反應消耗A1.2mol，則同時會消耗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;" 若反應經2min達到平衡，因為反應是在體積固定的容器內進行，隨著反應的進行，物質的濃度會減小，速率會減慢，所以前1minC變化濃度是0.4mol/L,后1min內C的濃度變化會小于0.4mol/L。因此若反應經2min達到平衡，平衡時C的濃度<0.8mol/L, 在體積固定的密閉容器內進行的化學反應，容器內氣體的壓強之比等于它們的物質的量的比。 3A(g)＋B(g)2C(g)，
反應開始時氣體的物質的量（mol）  3      1            0
反應消耗氣體的物質的量（mol   x      x/3          2x/3
平衡時氣體的物質的量（mol）  3-x      1－x/3       2x/3
[(3-x) +(1－x/3)+2x/3]÷(3+1)= p/p_0；
解得x=6(p₀－p)/ p₀. 
所以A的轉化率是(x÷3)×100%={[6(p₀－p)/ p₀]÷3]} ×100%=.
考點：考查原電池反應原理、反應熱、方程式系數的確定、化學反應速率、物質的轉化率的計算的知識。