Question

【題目】任何一個化學(xué)反應(yīng)中都會伴隨能量變化和物質(zhì)變化。

（1）下圖為氫氣和氧氣生成1mol水蒸氣時的能量變化情況。

生成1mol水蒸氣時，形成新化學(xué)鍵所釋放的總能量_____斷開舊化學(xué)鍵所吸收的總能量(填“大于”“小于”或“等于”)，因此水的分解反應(yīng)為________(填“吸熱”或“放熱”)反應(yīng)。

（2）隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展和社會進步，各種各樣的電器不斷進入現(xiàn)代社會，化學(xué)電源大大豐富和方便了我們的生活、學(xué)習(xí)和工作。原電池中發(fā)生的化學(xué)反應(yīng)屬于______。鎂鋁原電池，電解質(zhì)用稀硫酸，則其負極的電極反應(yīng)式為______；電解質(zhì)用氫氧化鈉溶液，電池工作時，溶液中的OH-移向_____極(“鎂”或“鋁”)。

（3）在三個容器均為2L的密閉容器中發(fā)生反應(yīng)：2HI(g) H2(g)+I2(g)，已知H2(g)和I2(g)的起始物質(zhì)的量均為0，HI(g)的物質(zhì)的量(mol)隨反應(yīng)時間(min)的變化情況如下表所示，表中溫度的單位為攝氏度(℃)。

①實驗1和實驗2中，有一個實驗使用了催化劑，則使用了催化劑的是實驗_____(填“1”或“2”)。

②實驗1中，20min～30min間生成I2(g)的平均反應(yīng)速率為_____，實驗3的反應(yīng)達到化學(xué)反應(yīng)限度時H2(g)物質(zhì)的量的百分數(shù)為_______。

③下列物理量不再變化時，能判斷實驗3中反應(yīng)達到化學(xué)反應(yīng)限度的是__________。

A.混合氣體顏色 B.混合氣體密度 C.混合氣體總壓強

Answer 1

【答案】 大于 吸熱 (自發(fā)的)氧化還原反應(yīng) Mg-2e-=Mg2+ 鋁 2 0.0025mol/(L·min) 0.40或40% A

【解析】（1）根據(jù)示意圖可知生成1mol水蒸氣時放熱，因此形成新化學(xué)鍵所釋放的總能量大于斷開舊化學(xué)鍵所吸收的總能量，因此水的分解反應(yīng)為吸熱反應(yīng)。（2）原電池中發(fā)生的化學(xué)反應(yīng)屬于(自發(fā)的)氧化還原反應(yīng)。鎂鋁原電池，電解質(zhì)用稀硫酸，鎂的金屬性強于鋁，鎂是負極，則其負極的電極反應(yīng)式為Mg-2e-=Mg2+；電解質(zhì)用氫氧化鈉溶液，鋁能與氫氧化鈉溶液反應(yīng)，因此電池工作時鋁是負極，溶液中的OH-移向鋁極。（3）①根據(jù)表中數(shù)據(jù)可知實驗2中達到平衡的時間少，說明使用了催化劑。②實驗1中，20min～30min間內(nèi)消耗HI是0.67mol－0.57mol＝0.1mol，則生成碘是0.05mol，濃度是0.05mol÷2L＝0.025mol/L，則生成I2(g)的平均反應(yīng)速率為0.025mol/L÷10min＝0.0025mol/(L·min)；實驗3的反應(yīng)達到化學(xué)反應(yīng)限度時HI是0.2mol，消耗HI是0.8mol，則生成H2(g)物質(zhì)的量為0.4mol，反應(yīng)前后體積不變，則氫氣的百分數(shù)為0.4mol/1mol×100%＝40%。③A.混合氣體顏色即說明碘的濃度不再發(fā)生變化，反應(yīng)達到平衡狀態(tài)，A正確；B.密度是混合氣的質(zhì)量和容器容積的比值，在反應(yīng)過程中質(zhì)量和容積始終是不變的，混合氣體密度始終不變，B錯誤；C.混合氣的總的物質(zhì)的量不變，壓強始終不變，C錯誤。答案選A。