Question

【題目】為解決能源短缺問題，工業(yè)生產(chǎn)中應(yīng)合理利用化學(xué)能。

(1)25 ℃，1.01×105 Pa時(shí)，實(shí)驗(yàn)測得，4 g氫氣在O2中完全燃燒生成液態(tài)水，放出572 kJ的熱量，則表示H2的燃燒熱的熱化學(xué)方程式為______________________。

(2)上圖是某筆記本電腦使用的甲醇燃料電池的結(jié)構(gòu)示意圖。放電時(shí)甲醇應(yīng)從________處通入(填“a”或“b”)，電池內(nèi)部H＋向_______(填“左”或“右”)移動(dòng)。寫出電池負(fù)極的電極反應(yīng)式________。正極的電極反應(yīng)式_______________________。

(3)從化學(xué)鍵的角度分析，化學(xué)反應(yīng)的過程就是反應(yīng)物的化學(xué)鍵的破壞和生成物的化學(xué)鍵的形成過程。

化學(xué)鍵	H—H	N—H	N≡N
鍵能/kJ·mol－1	436	a	945

已知：N2(g)＋3H2(g)===2NH3(g)　ΔH＝－93 kJ·mol－1。

試根據(jù)表中所列鍵能數(shù)據(jù)計(jì)算a的數(shù)值________。

當(dāng)可逆反應(yīng)中凈生成N—H物質(zhì)的量為2mol 時(shí)，反應(yīng)放熱_____________。

(4)已知：C(s，石墨)＋O2(g)===CO2(g)　ΔH1＝－393.5 kJ·mol－1 ①

2H2(g)＋O2(g)===2H2O(l)　ΔH2＝－571.6 kJ·mol－1 ②

2C2H2(g)＋5O2(g)===4CO2(g)＋2H2O(l)　ΔH3＝－2599 kJ·mol－1 ③

根據(jù)蓋斯定律，計(jì)算反應(yīng)2C(s，石墨)＋H2(g)===C2H2(g)的ΔH＝________。

Answer 1

【答案】 H2(g)＋O2(g)===H2O(l)　ΔH＝－286 kJ/mol a 右 2CH3OH＋2H2O－12e－===2CO2＋12H＋ 3O2＋12e－＋12H＋=== 6H2O 391 31 kJ ＋226.7 kJ·mol－1

【解析】（1）4 g氫氣即2mol氫氣在O2中完全燃燒生成液態(tài)水，放出572 kJ的熱量，由于在一定條件下，1mol可燃物完全燃燒生成穩(wěn)定氧化物時(shí)所放出的熱量是燃燒熱，則表示H2的燃燒熱的熱化學(xué)方程式為H2(g)＋1/2O2(g)＝H2O(l)　ΔH＝－286 kJ/mol；（2）原電池中電子從負(fù)極經(jīng)外電路流向正極，根據(jù)電子流向可知a電極為負(fù)極，甲醇在負(fù)極上發(fā)生氧化反應(yīng)，氫離子移向正極右側(cè)，電極反應(yīng)式為2CH3OH＋2H2O－12e－＝2CO2↑＋12H＋，正極是氧氣得到電子，電極反應(yīng)式為3O2＋12e－＋12H＋＝6H2O；（3）N2(g)＋3H2(g)＝2NH3(g)的△H=945kJmol-1+436kJmol-1×3-akJmol-1×6＝-93kJmol-1，a=391 kJmol-1；（4）已知：

①C(s，石墨)＋O2(g)＝CO2(g)　ΔH1＝－393.5 kJ·mol－1

②2H2(g)＋O2(g)＝2H2O(l)　ΔH2＝－571.6 kJ·mol－1

③2C2H2(g)＋5O2(g)===4CO2(g)＋2H2O(l)　ΔH3＝－2599 kJ·mol－1

利用蓋斯定律將①×2+②×1/2-③×1/2可得：2C(s，石墨)＋H2(g)＝C2H2(g)△H=（-393.5kJ/mol）×2+0.5×（-571.6kJ/mol）-0.5×（-2599 kJ/mol）＝+226.7kJmol-1。