Question

20．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ABC（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）如图能正确表示该反应中能量变化的是A．

（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”或“放出”能量	能量变化（kJ）
拆开化学键	2molH2中的化学键	①吸收热量	④1368
	1molO2中的化学键
形成化学键	4molH-O键	②放出热量	⑤1852
总能量变化		③放出热量	⑥484

（4）现有如下两个反应：A：NaOH+HCl=NaCl+H₂O；B：Fe+2Fe³⁺=3Fe²⁺，根据两反应的本质，B能设计成为原电池（填A或B），请画出该原电池装置图．

Answer 1

分析 （1）增大反应物浓度、使用催化剂、升高温度等均可加快反应速率；
（2）放热反应中反应物的总能量大于生成物的总能量；
（3）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；
（4）原电池反应是自发进行的放热的氧化还原反应，该原电池反应中，Fe元素化合价由0价、+3价变为+2价，所以Fe失电子发生氧化反应，则Fe作负极，不如铁活泼的金属或导电的非金属作正极，氯化铁溶液为电解质溶液，以此解答．

解答 解：（1）A．使用催化剂，加快反应速率，故A选；
B．适当提高氧气的浓度，反应物浓度增大，反应速率加快，故B选
C．适当提高反应的温度，反应速率加快，故C选；
D．适当降低反应的温度，反应速率减慢，故D不选；
故答案为：ABC；
（2）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；
（3）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，△H=反应物中键能之和-生成物中键能之和=1368-1852=-484＜0，该反应为放热反应．
故答案为：

化学键		填“吸收热量” 或“放出热量”	能量变化
拆开化学键	2molH2中的化学键	吸收热量	1368
	1molO2中的化学键
形成化学键	4molH-O键	放出热量	1852
总能量变化		放出热量	484

；
（4）原电池反应是自发进行的放热的氧化还原反应，A中各元素化合价不变，不属于氧化还原反应，所以不能设计成原电池，B中Fe元素化合价发生变化，所以可以设计成原电池，该原电池反应中，Fe元素化合价由0价、+3价变为+2价，所以Fe失电子发生氧化反应，则Fe作负极，不如铁活泼的金属或导电的非金属作正极，氯化铁溶液为电解质溶液；
故答案为：B；．

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．