Question

9．（1）已知N≡N、N-H、H-H的鍵能分別為946kJ•mol^-1、390kJ•mol^-1、436kJ•mol^-1．試根據(jù)蓋斯定律，寫出合成氨反應的熱化學方程式N₂（g）+3H₂（g）?2NH₃（g）△H=-96kJ•mol^-1．
（2）在通常狀況下，足量氫氧化鈉的稀溶液與含溶質為1mol的稀硫酸完全反應時放出akJ的熱量，寫出該反應中和熱的熱化學方程式NaOH（aq）+$\frac{1}{2}$H₂SO₄（aq）=$\frac{1}{2}$Na₂SO₄（aq）+H₂O（l）△H=-$\frac{a}{2}$kJ/mol．
（3）以鎂和鋁為電極，以NaOH作電解質溶液，構成原電池時，鋁做負極，其電極反應式為Al-3e^-+4OH^-=2H₂O+AlO₂^-；
與MnO₂-Zn電池類似，K₂FeO₄-Zn也可以組成堿性電池，K₂FeO₄在電池中作為正極材料，在反應中還原產(chǎn)物為Fe（OH）₃，則正極電極反應式為FeO₄^2-+3e^-+4H₂O=Fe（OH）₃+5OH^-．

Answer 1

分析 （1）反應物的總鍵能-生成物的總鍵能=反應熱，據(jù)此計算該反應的反應熱，根據(jù)熱化學方程式的書寫原則進行書寫；
（2）中和熱是強酸強堿發(fā)生反應生成1mol水放出的熱量，據(jù)此書寫熱化學方程式，1mol的稀硫酸含有2molH⁺，全部反應生成2mol水；
（3）以鎂條、鋁片為電極，以NaOH溶液為電解質溶液設計的原電池中，相對于電解質溶液來講，鋁更活潑，原電池的總反應一般是負極和電解質溶液的反應，K₂FeO₄-Zn也可以組成堿性電池，K₂FeO₄在電池中作為正極材料，F(xiàn)eO₄^2-得電子生成Fe（OH）₃．

解答 解：（1）反應N₂（g）+3H₂（g）?2NH₃（g）的反應熱△H=946kJ•mol^-1+3×436kJ•mol^-1-2×3×390kJ•mol^-1=-96kJ•mol^-1，故熱化學方程式為：N₂（g）+3H₂（g）?2NH₃（g）△H=-96kJ•mol^-1，
故答案為：N₂（g）+3H₂（g）?2NH₃（g）△H=-96kJ•mol^-1；
（2）在通常狀況下，足量氫氧化鈉的稀溶液與含溶質為1mol的稀硫酸完全反應時放出akJ的熱量，1mol的稀硫酸含有2molH⁺，全部反應生成2mol水，生成1mol水放熱$\frac{a}{2}$KJ，中和熱的熱化學方程式為：NaOH（aq）+$\frac{1}{2}$H₂SO₄（aq）=$\frac{1}{2}$Na₂SO₄（aq）+H₂O（l）△H=-$\frac{a}{2}$kJ/mol；
故答案為：NaOH（aq）+$\frac{1}{2}$H₂SO₄（aq）=$\frac{1}{2}$Na₂SO₄（aq）+H₂O（l）△H=-$\frac{a}{2}$kJ/mol；
（3）以鎂條、鋁片為電極，以NaOH溶液為電解質溶液設計的原電池中，相對于電解質溶液NaOH溶液來講，鋁更活潑，故鋁做負極，原電池的總反應一般是負極和電解質溶液的反應，故反應方程式為：2Al+2H₂O+2NaOH=2NaAlO₂+3H₂↑，負極電極反應為：Al-3e+4OH^-=2H₂O+AlO₂^-；K₂FeO₄-Zn也可以組成堿性電池，K₂FeO₄在電池中作為正極材料，F(xiàn)eO₄^2-得電子生成Fe（OH）₃，正極電極反應式為：FeO₄^2-+3eˉ+4H₂O=Fe（OH）₃+5OH^-；
故答案為：Al-3e+4OH^-=2H₂O+AlO₂^-；FeO₄^2-+3e^-+4H₂O=Fe（OH）₃+5OH^-．

點評 本題考查了氧化還原反應、原電池的工作原理的應用、電極反應式的書寫等，題目難度中等，熟悉氧化還原反應的規(guī)律、原電池的工作原理是解題關鍵，注意培養(yǎng)閱讀材料獲取信息的能力