Question

20．科學(xué)家最近研制出利用太陽能產(chǎn)生激光，并在二氧化鈦（TiO₂）表面作用使海水分解得到氫氣的新技術(shù)：2H2O$?_{TiO_{2}}^{激光}$2H₂↑+O₂↑．制得的氫氣可用于燃料電池．
（1）分解海水時，實現(xiàn)了從太陽能轉(zhuǎn)變?yōu)榛瘜W(xué)能．生成的氫氣用于燃料電池時，實現(xiàn)化學(xué)能轉(zhuǎn)變?yōu)殡娔埽?br />通常把拆開1mol 某化學(xué)鍵所吸收的能量或形成1mol某化學(xué)鍵所放出的能量看成該化學(xué)鍵的鍵能．鍵能的大小可以衡量化學(xué)鍵的強(qiáng)弱，也可用于估算化學(xué)反應(yīng)的反應(yīng)熱，化學(xué)反應(yīng)的反應(yīng)熱等于反應(yīng)中斷裂舊化學(xué)鍵的之和與反應(yīng)中形成新化學(xué)鍵的鍵能之和的差．

化學(xué)鍵	H-H	N≡N	N-H
鍵能/KJ•mol-1	436	946	390.8

（2）估算1mol N和 3mol H結(jié)合生成1mol NH₃放出熱量為45.4KJ．在一定條件下，N₂和H₂合成NH₃，該反應(yīng)為放熱反應(yīng)（填“放熱”或“吸熱”），每生成2mol  NH₃反應(yīng)的熱值為90.8KJ．

Answer 1

分析 （1）太陽光分解海水時，太陽能轉(zhuǎn)化為化學(xué)能，二氧化鈦做催化劑；燃料電池是將化學(xué)能轉(zhuǎn)變?yōu)殡娔艿难b置；
（2）化學(xué)反應(yīng)中，化學(xué)鍵斷裂吸收能量，形成新化學(xué)鍵放出能量，根據(jù)方程式以及反應(yīng)物、生成物的鍵能計算分別吸收和放出的能量，以此計算反應(yīng)熱并判斷吸熱還是放熱．

解答 解：太陽光分解海水時，太陽能轉(zhuǎn)化為化學(xué)能，水難以分解，在二氧化鈦（TiO₂）表面作用使海水分解得到氫氣；生成的氫氣用于燃料電池，實現(xiàn)了將化學(xué)能轉(zhuǎn)變?yōu)殡娔埽?br />故答案為：太陽；化學(xué)；化學(xué)；電；
（2）在反應(yīng)N₂+3H₂?2NH₃中，斷裂1mol N三N鍵、3mol H-H鍵共吸收的能量為：946kJ+3×436kJ=2254kJ，生成2mol NH₃，共形成6mol N-H鍵，放出的能量為：6×390.8kJ=2344.8kJ，吸收的能量少，放出的能量多，該反應(yīng)為放熱反應(yīng)，生成2molNH₃放出的熱量為：2344.8kJ-2254kJ=90.8kJ，生成1molNH₃放出的熱量為：45.4kJ，
故答案為：45.4；放熱；90.8．

點評 本題考查了能量的轉(zhuǎn)化形式及反應(yīng)中的熱效應(yīng)等知識點，注意掌握常見的能量轉(zhuǎn)化形式，明確化學(xué)反應(yīng)與能量變化的關(guān)系，鍵能與反應(yīng)熱的關(guān)系，形成化學(xué)鍵放出能量，破壞化學(xué)鍵吸收能量，反應(yīng)熱=形成化學(xué)鍵放出能量-破壞化學(xué)鍵吸收能量，題目難度不大．