Question

回答下列問題：
（1）已知化學(xué)反應(yīng)N₂+3H₂=2NH₃的能量變化如圖1所示，該反應(yīng)發(fā)生后

 

（填吸收或放出）能量

 

kJ．
（2）如圖2，把試管小心的放入盛有（20℃）碳酸飲料的燒杯中，試管中開始放入幾小塊鎂片，再用滴管滴加5mL濃醋酸于試管中．回答：
實驗中觀察到的現(xiàn)象

 

；
產(chǎn)生上述現(xiàn)象的原因

 

．
（3）①把鐵片和銀片放入稀硫酸中用導(dǎo)線連接起來，組成一個原電池，鐵片上發(fā)生的電極反應(yīng)：

 

；銀片上發(fā)生的電極反應(yīng)：

 

．
②如果燒杯中最初裝入的是500mL 2mol?L^-1的稀硫酸，若該電池中兩電極的總質(zhì)量為78g，工作一段時間后，取出鐵片和銀片洗凈干燥后稱重，總質(zhì)量為64g，試計算此時轉(zhuǎn)移電子的數(shù)目和燒杯內(nèi)溶液中溶質(zhì)的物質(zhì)的量濃度．（寫出此小題的計算過程）

Answer 1

考點：反應(yīng)熱和焓變,常見化學(xué)電源的種類及其工作原理

專題：化學(xué)反應(yīng)中的能量變化

分析：（1）據(jù)圖象分析，△H=生成物的活化能-反應(yīng)物的活化能；
（2）如圖所示的實驗中，向試管內(nèi)滴入濃醋酸，醋酸與鎂劇烈反應(yīng)放出氫氣，同時反應(yīng)放出的熱量使碳酸飲料溫度升高，溫度升高氣體溶解度減小，據(jù)此解答；
（3）①反應(yīng)原理是Fe與硫酸反應(yīng)，負(fù)極發(fā)生氧化反應(yīng)，正極發(fā)生還原反應(yīng)；
②質(zhì)量差是反應(yīng)掉Fe的質(zhì)量，據(jù)化學(xué)方程式計算．

解答： 解：（1）生成物的能量比反應(yīng)物高，反應(yīng)吸熱；△H=生成物的活化能-反應(yīng)物的活化能=427.2KJ/mol-335KJ/mol=92.2KJ/mol，故答案為：放出；92.2KJ；
（2）醋酸與鎂劇烈反應(yīng)放出氫氣，同時反應(yīng)放出的熱量使碳酸飲料溫度升高，溫度升高氣體溶解度減小，燒杯中有氣體溢出，
故答案為：試管中有氣泡冒出，鎂條逐漸溶解，燒杯中有氣泡冒出；Mg與醋酸反應(yīng)生成氫氣，同時放熱，致使燒杯中飲料溫度升高，碳酸分解產(chǎn)生二氧化碳；
（3）①根據(jù)電極材料的活潑性知，鐵作負(fù)極，銀作正極，負(fù)極上鐵失電子變成離子進(jìn)入溶液，負(fù)極反應(yīng)為Fe-2e^-=Fe²⁺；正極上溶液中的氫離子得電子生成氫氣，
正極反應(yīng)為2H⁺+2e^-=H₂↑，故答案為：Fe-2e^-=Fe²⁺；2H⁺+2e^-=H₂↑；
②金屬質(zhì)量減少了78g-64g=14g，物質(zhì)的量為

14g

56g?mol-1

=0.25mol，F(xiàn)e-2e^-=Fe²⁺，所以轉(zhuǎn)移電子的物質(zhì)的量為0.5mol，數(shù)目為0.5mol×6.02×10²³=3.01×10²³；
反應(yīng)的總方程式為，設(shè)生成FeSO₄的物質(zhì)的量為nmol，則有：
       Fe+H₂SO₄=FeSO₄+H₂↑
      1mol      1mol
     0.25mol    nmol
∴n=0.25mol，
c（FeSO₄）=

0.25mol

0.5L

=0.05mol/L，
答：此時轉(zhuǎn)移電子的數(shù)目和燒杯內(nèi)溶液中溶質(zhì)的物質(zhì)的量濃度分別為3.01×10²³；0.05mol/L．

點評：本題考查了焓變、酸與活潑金屬反應(yīng)放熱、原電池、據(jù)化學(xué)方程式的計算等等，題目難度中等．