题目内容
【题目】从能量的变化和反应的快慢等角度研究反应:2H2+O2=2H2O。
(1)为了加快正反应速率,可以采取的措施有________(填序号,下同)。
A.使用催化剂 B.适当提高氧气的浓度
C.适当提高反应的温度 D.适当降低反应的温度
(2)下图能正确表示该反应中能量变化的是________。
(3)从断键和成键的角度分析上述反应中能量的变化。
化学键 | H—H | O=O | H—O |
键能kJ/mol | 436 | 496 | 463 |
请填写下表:
化学键 | 填“吸收热量”或“放出热量” | 能量变化(kJ) | |
拆开化学键 | 2molH2化学键 | ________ | ________ |
1molO2化学键 | |||
形成化学键 | 4molH-O键 | ________ | ________ |
总能量变化 | ________ | ________ |
(4)氢氧燃料电池的总反应方程式为2H2 +O2=2H2O。其中,氢气在______极发生_______反应。电路中每转移0.2mol电子,标准状况下消耗H2的体积是______L。
【答案】 ABC A 吸收热量 1368 放出热量 1850 放出热量 484 负 氧化 2.24
【解析】(1)根据外界条件对反应速率的影响分析判断;
(2)氢气燃烧是放热反应;
(3)根据断键吸热、形成化学键放热分析;
(4)原电池中负极失去电子,发生氧化反应,正极得到电子发生还原反应。
(1)A.使用催化剂可以加快反应速率,A正确;
B.适当提高氧气的浓度可以加快反应速率,B正确;
C.适当提高反应的温度可以加快反应速率,C正确;
D.适当降低反应的温度减小反应速率,D错误。
答案选ABC。
(2)氢气燃烧是放热反应,这说明反应物的总能量高于生成物的总能量,因此能正确表示该反应中能量变化的是A。
(3)由于断键吸收能量,则拆开2molH2化学键需要吸收2mol×436kJ/mol=872kJ,拆开1molO2化学键需要吸收能量是1mol×496kJ/mol=496kJ,则断键共需要吸收的能量是872kJ+496kJ=1368kJ;形成4molH-O键放出的能量是4mol×463kJ/mol=1852kJ,所以2mol氢气反应最终放出的能量是1852kJ-1368kJ=484kJ。
(4)氢气在反应中失去电子,则氢气在负极通入。1mol氢气失去2mol电子,电路中每转移0.2mol电子,则消耗氢气是0.1mol,标准状况下的体积是2.24L。