Question

7．从能量的变化和反应的快慢等角度研究反应：2H₂+O₂=2H₂O
（1）为了加快该反应速率，下列措施不可行的是C（填序号，下同）．
A．使用催化剂   B．提高氧气的浓度   C．降低反应的温度   D．提高反应的温度
（2）从断键和成键的角度分析上述反应中能量的变化．
已知键能：H-H436kJ•mol^-1O=O 496kJ•mol^-1H-O 463kJ•mol^-1在理论上1mol O₂充分反应生成水放出热量（填吸收或放出）484kJ．
（3）氢氧燃料电池的总反应方程式为2H₂+O₂=2H₂O．若电解质溶液为KOH溶液，电极材料为疏松多孔石墨棒，其中氢气（填“正”或“负”）负极发生氧化反应（填“氧化”或“还原”），电路中每转移0.2mol电子，消耗标准状况下H₂的体积是2.24L．

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）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）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）A．使用催化剂，加快反应速率，故A不选；          
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不选
C． 适当降低反应的温度，反应速率减慢，故D不选；
D．适当提高反应的温度，反应速率加快，故C不选；
故答案为：C；
（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 1mol O₂充分反应生成水的反应热△H=反应物中键能之和-生成物中键能之和=1368-1852kJ/mol=-484kJ/mol，即1mol O₂充分反应生成水的热量为484kJ，
故答案为：放出；484；
（3）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：负；氧化；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．