Question

9．从能量的变化和反应的快慢等角度研究反应：2H₂+O₂═2H₂O．
（1）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A．

（2）从断键和成键的角度分析上述反应中能量的变化．已知：化学键的键能：

化学键	H-H	O=O	H-O
键能kJ•mol-1	436	496	463

由此计算2mol H₂在氧气中燃烧生成气态水放出的热量484kJ
（3）已知1克氢气完全燃烧生成液态水放出QKJ的热量，则氢气燃烧生成液态水的热化学反应方程式为2H₂ （g）+O₂（g）=2H₂O（l）△H=-4QKJ/mol
（4）氢氧燃料电池的总反应方程式为2H₂+O₂═2H₂O．电路中每转移0.2mol电子，标准状况下消耗H₂的体积是2.24L．

Answer 1

分析 （1）2H₂+O₂═2H₂O反应是放热反应，反应物能量高于生成物分析；
（2）断裂化学键吸收能量，形成化学键释放能量，△H=反应物中键能之和-生成物中键能之和；
（3）根据热化学方程式中焓变和方程式系数之间的关系以及热化学方程式的书写方法来回答；
（4）H元素的化合价升高，则氢气在负极失去电子，发生氧化反应，反应中消耗2molH₂转移4mol电子，以此解答．

解答 解：（1）2H₂+O₂═2H₂O反应是放热反应，反应物能量高于生成物，分析图象由图可知，A中反应物的总能量大于生成物的总能量，为放热反应，
故答案为：A；
（2）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在氧气中燃烧生成气态水的反应热△H=反应物中键能之和-生成物中键能之和=1368-1852kJ/mol=-484kJ/mol，即2mol H₂在氧气中燃烧生成气态水放出的热量为484kJ，
故答案为：484kJ；
（3）1克氢气完全燃烧生成液态水放出QKJ的热量，则4克氢气完全燃烧生成液态水放出4QKJ的热量，氢气燃烧生成液态水的热化学反应方程式为2H₂ （g）+O₂（g）=2H₂O（l）△H=-4QKJ/mol，
故答案为：2H₂ （g）+O₂（g）=2H₂O（l）△H=-4QKJ/mol；
（4）H元素的化合价升高，则氢气在负极失去电子，发生氧化反应，反应中消耗2molH₂转移4mol电子，则电路中每转移0.2mol电子，标准状况下消耗H₂的体积是0.1mol×22.4L/mol=2.24L，故答案为：2.24．

点评 本题考查较综合，涉及化学反应速率的影响因素、化学键及反应中能量变化、原电池等，为高频考点，侧重化学反应原理的考查，有利于基础知识的夯实，题目难度不大．