Question

Ⅰ．常温常压下，断裂1mol（理想）气体分子化学键所吸收的能量或形成1mol（理想）气体分子化学键所放出的能量称为键能（单位为KJ.mol^-1）下表是一些键能数据（KJ·mol^－1）

化学键	键能	化学键	键能	化学键	键能
C－F	427	C－Cl	330	C－I	218
H－H	436	S＝S	255	H－S	339

回答下列问题：

写出H₂(g)与S₂(g)反应生成H₂S(g)的热化学方程式____________________________。

Ⅱ．某温度时，在2 L密闭容器中，三种气态物质X、Y、Z的物质的量（n）随时间（t）变化的曲线如图所示，由图中数据分析可得：

(1)该反应的化学方程式为___________________。

(2)反应开始至2 min，用Y表示的平均反应速率为_____________，X的转化率为_________。

(3)在一定温度下，下列情况可作为上述反应达到反应限度的标志的是________。

A．X、Y、Z的浓度相等

B．X、Y、Z的分子数比为3︰1︰2

C．Z的生成速率是Y的生成速率的二倍

D．单位时间内生成n mol Y，同时生成3n mol X

Ⅲ．如图是甲烷燃料电池原理示意图，回答下列问题：

①电池的负极是________（填“a”或“b”）电极，该极的电极反应式为： ________________。

②电池工作一段时间后电解质溶液的pH__________（填“增大”“减小”或“不变”）。

Answer

2H2(g)＋S2(g) ==2H2S(g) △H＝-229KJ·mol－1 3X+Y2Z 0.025 mol/（L·min） 30% C a CH4＋10OH－－8e－===CO32-＋7H2O 减小

【解析】I.本题考查热化学反应方程式的书写，根据△H和键能的关系，△H=反应物键能总和－生成物键能总和=(2×436＋255－2×2×339)kJ·mol－1=－229kJ·mol－1，因此热化学反应方程式为：2H2(g)＋S2(g) =2H2S(g) △H＝-229kJ·mol－1；II.本题考查化学速率的计算、化学平衡状态的判断，（1）同容器中化学反应速率之比等于化学计量数之比等于物质的量变化比，因此X、Y、Z的系数比为：(1－0.7)：(1－0.9)：0.2=3：1：2，反应方程式为：3X+Y2Z；（2）根据化学反应速率的数学表达式，v(Y)=(1－0.9)/(2×2)mol/(L·min)=0.025mol/(L·min)，转化率=消耗量/总量×100%=(1－0.7)/1×100%=30%；（3）A、根据化学平衡状态的定义，是浓度不再改变，不是浓度相等，故A错误；B、分子数之比不能判断反应是否达到平衡，故B错误；C、用不同物质的化学反应速率表示反应达到平衡，要求反应方向一正一逆，且反应速率之比等于化学计量数之比，故C正确；D、生成X和生成Y，反应都是向逆反应方向进行，故D错误；III.本题考查原电池的工作原理，①通燃料的一极为负极，通氧气或空气的一极为正极，即a为负极，环境是碱性，因此电极反应式为 CH4＋10OH－－8e－=CO32－＋7H2O ；②正极反应式为O2＋2H2O＋4e－=4OH－，电池反应式为CH4＋2O2＋2OH－=CO32－＋4H2O，OH－被消耗，pH减小。

点睛：本题的易错点是电极反应式的书写，燃料电池相当于燃料燃烧，甲烷燃烧生成CO2，因为环境是碱性，因此CO2与OH－反应生成CO32－，因此电极反应式为CH4＋10OH－－8e－=CO32－＋7H2O。