Question

化学反应中的物质变化和能量变化与化学键密切相关。依据所学知识回答下列问题：

（1）将装有二氧化氮和四氧化二氮混合气体的烧瓶分别侵入冷水和热水中，观察到的现象是______________________，由此得出的结论是_______________________________________。

（2）某同学根据原电池原理。将离子反应Cu+2Fe³⁺=Cu²⁺+2Fe²⁺设计成原电池，在该原电池中，以FeCl₃ 为电解质溶液，以石墨为正极材料，负极材料应选用_______________，负极上发生________反应（填写“氧化“或“还原”）。当反应进行一段时间，测得负极电极质量减轻了6.4g，原电池的电路中转移电子的物质的量是____________________________。

（3）从能量角度看，断裂化学键吸收能量，形成化学键释放能量。

已知：断裂1molH-H键吸收的能量为436kJ，断裂气态ImolI-I键吸收的能量为151kJ，形成lmolH-I键放出的能量为299kJ。

则由氢气和碘蒸气反应生成1molHI需要________（填“放出“或“吸收”）_______kJ的热量

Answer

侵入冷水的烧瓶里气体颜色变浅，侵入热水的烧瓶里气体颜色变深 当条件改变时，原来的化学平衡将被破坏，并在新的条件下建立起新的化学平衡，即化学平衡的移动 Cu 氧化 0.2mol 放出 5.5

【解析】（1）二氧化氮转化成四氧化二氮反应是可逆反应，且正反应是放热反应．将混合气体的烧瓶分别侵入冷水和热水中，观察到浸入冰水中的烧瓶里的气体混合物颜色变浅，说明二氧化氮浓度减小，四氧化二氮浓度增加，原平衡状态被破坏，平衡向正反应方向移动，即向放热反应方向移动；而浸入热水中的烧瓶中气体混合物颜色变深，说明二氧化氮浓度增加，四氧化二氮浓度减小，同样破坏了原平衡状态，说明平衡向逆反应方向移动．可见，当条件改变时，原来的化学平衡将被破坏，并在新的条件下建立新的平衡．即发生了化学平衡移动． 

（2）根据反应Cu+2Fe3+=Cu2++2Fe2+，Cu失电子是还原剂发生氧化反应，原电池中做负极，故负极材料应选用Cu，发生氧化反应，电极反应式为：Cu—2e-=Cu2+，负极电极质量减轻了6.4g，反应的n（Cu）=0.1mol，故转移电子的物质的量是0.2mol；

（3）1mol氢气和1mol碘蒸气反应生成2molHI，根据键能计算（436+151-2），放出11 kJ的热量，故生成1molHI放出5.5 kJ的热量。