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）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-1	436	496	463

请填写下表：

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

（4）氢氧燃料电池的总反应方程式为2H₂+O₂=2H₂O．其中，氢气在负极发生氧化反应．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）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）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）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．