Question

（l）由A、B、C、D四种金属按下表中装置进行实验。

装置
现象	二价金属A不断溶解	C的质量增加	A上有气体产生

根据实验现象回答下列问题：

①装置乙中正极的电极反应式是            。

②四种金属活动性由强到弱的顺序是            。

（2）由Zn一Cu一硫酸溶液组成的原电池，工作一段时间后锌片的质量减少了6.5g.回答下列问题：溶液中的H^＋移向       （填“正极”或“负极’) 。负极的电极反应式是       , 标准状况下生成       L气体。

（3）断开1 mol H一H键、1 mol N一H键、1 mol N≡N 键分别需要吸收能量为436KJ、391KJ、946KJ,求：H₂与N₂反应生成0.5 molNH₃填(“吸收”或“放出”）能量     KJ。

（4）原子序数大于4的主族元素A和B的离子分别为A^m+和B^n-，已知它们的核外电子排布相同，据此推断：

① A和B所属周期数之差为（填具体数字）                 。

② A和B的核电荷数之差为（用含m或n的式子表示）                 。

③ B和A的族序数之差为              .

Answer

（1）①Cu2++2e－＝Cu ②D>A>B>C

（2）正极 Zn—2e—＝Zn2+ 2.24

（3）放出 23（4）①1 ②m+n ③8-m-n

【解析】

试题分析：（1）①乙装置中C的质量不断增加，说明C电极是正极，溶液中的铜离子放电生成铜，电极反应式是Cu2+＋2e－＝Cu；

②甲中A是负极，B是正极；乙中C是正极，B是负极；丙中A是正极，D是负极，所以四种金属活泼性由强到弱的顺序是D＞A＞B＞C。

（2）锌的金属性强于铜，则由Zn一Cu一硫酸溶液组成的原电池中锌是负极，失去电子，负极电极反应式为Zn—2e—＝Zn2+；铜是正极，溶液中的氢离子放电产生去，即正极反应式为2H++2e－＝H2↑，工作一段时间后锌片的质量减少了6.5g，则消耗锌的物质的量是6.5g÷65g/mol＝0.1mol，转移0.2mol电子，因此产生氢气是0.1mol，在标准状况下的体积是0.1mol×22.4L/mol＝2.24L；原电池中阳离子向正极移动，因此溶液中的H＋移向正极。

（3）焓变即反应热＝反应物中总键能－生成物中总键能，则生成2mol氨气的反应热＝3×436kJ/mol＋946kJ/mol－2×3×391kJ/mol＝－92kJ/mol，因此H2与N2反应生成0.5 molNH3放出的热量是92kJ/mol×0.5mol/2＝23kJ。

（4）①Am+和Bn-它们的核外电子排布相同，故A原子比B原子多一个电子层，故二者的周期数之差为1；

②Am+和Bn-它们的核外电子排布相同，由核电荷数=原子序数=核外电子数可知ZA-m=ZB+n，则ZA-ZB=m+n；③B的族序数为8-n，A的族序数为m，B和A的族序数之差为8-n-m。

【考点定位】本题主要是考查原电池原理的应用、反应热计算、原子结构，核电荷数原子序数核外电子数的关系，元素在周期表中的位置与结构的关系等

【名师点晴】该题考查的知识点较多，题目难度中等。掌握原电池的工作原理、反应热的计算方法、元素周期表的结构以及核外电子数的计算依据是解答的关键。难点是反应热的计算，尤其需要注意“kJ·mol－1”并不是指每摩尔具体物质反应时伴随的能量变化，而是指给定形式的具体反应的能量变化。如2H2(g)＋O2(g)=2H2O(g) ΔH＝－483.6 kJ·mol－1，此反应的反应热是指每摩尔反应[2H2(g)＋O2(g)＝2H2O(g)]放出的热量为483.6 kJ。ΔH与化学反应方程式的写法有关，如H2(g)＋1/2O2(g)＝H2O(g) △H＝－241.8 kJ·mol－1。另外反应热还与反应物的状态有关，如2H2(g)＋O2(g)＝2H2O(l) △H＝－571.6 kJ·mol－1。