Question

【題目】根據(jù)化學(xué)反應(yīng)與能量轉(zhuǎn)化的相關(guān)知識，試回答下列問題:

（1）已知，黑磷比白磷穩(wěn)定，結(jié)構(gòu)與石墨相似，下圖能正確表示該反正中能量變化的是___（填序號）。

（2）已知：氫氧燃料電池的總反應(yīng)方程式為2H2O+O2=2H2O。在堿性條件下，通入氫氣一端的電極反應(yīng)式為_________________。電路中每轉(zhuǎn)移0.2mol電子，標(biāo)準(zhǔn)狀況下消耗H2的體積是______L。

（3）已知斷開1mol N≡N鍵需要946kJ的能量，斷開1mol H—H鍵需要436kJ的能量，生成1moN—H鍵放出391kJ的能量，試計算生成2mol NH3時會______（填“放出”或“吸收”）______kJ能量。當(dāng)在相同的條件下向容器中充入1molN2和3molH2時，它們反應(yīng)對應(yīng)的熱量______（填“大于”、“等于”或“小于”）你所計算出的值，原因是______。

Answer 1

【答案】（1）A

（2）H2-2e-+2OH- =2H2O ；2.24；

（3）放出；92；小于；可逆反應(yīng)，反應(yīng)物不能完全轉(zhuǎn)化為生成物。

【解析】

試題分析：（1）物質(zhì)含有的能量越低，物質(zhì)的穩(wěn)定性就越強。由于黑磷比白磷穩(wěn)定，所以白磷的能量比黒磷的高，白磷轉(zhuǎn)化為黒磷的反應(yīng)是放熱反應(yīng)，能正確表示該反正中能量變化的是A圖像；（2）氫氧燃料電池的總反應(yīng)方程式為2H2O+O2=2H2O。在堿性條件下，通入氫氣一端是負(fù)極，負(fù)極的電極反應(yīng)式為H2-2e-+2OH- =2H2O。根據(jù)總反應(yīng)方程式可知：每有2mol氫氣發(fā)生反應(yīng)，轉(zhuǎn)移電子的物質(zhì)的量是4mol，則電路中每轉(zhuǎn)移0.2mol電子，反應(yīng)消耗標(biāo)準(zhǔn)狀況下H2的物質(zhì)的量是0.1mol，其體積是V=0.1mol× 22.4L/mol=2.24L；（3）已知斷開1mol N≡N鍵需要946kJ的能量，斷開1mol H—H鍵需要436kJ的能量，生成1moN—H鍵放出391kJ的能量，則根據(jù)反應(yīng)方程式N2(g)+3H2(g)=2NH3(g)可知：生成2mol NH3時H=946kJ/mol+3×436kJ/mol-6×391kJ/mol=-92kJ/mol，故會放出92kkJ能量。當(dāng)在相同的條件下向容器中充入1molN2和3molH2時，由于該反應(yīng)是可逆反應(yīng)，反應(yīng)物不能完全轉(zhuǎn)化為生成物，所以它們反應(yīng)對應(yīng)的熱量小于計算出的值。