Question

（1）已知N≡N、N﹣H、H﹣H的鍵能分別為946kJ•mol^﹣1、390.8kJ•mol^﹣1、436.0kJ•mol^﹣1．試根據(jù)蓋斯定律，寫出合成氨反應(yīng)的熱化學(xué)方程式   ．

（2）在通常狀況下，足量氫氧化鈉的稀溶液與含溶質(zhì)為1mol的稀硫酸完全反應(yīng)時(shí)放出akJ的熱量，寫出該反應(yīng)中和熱的熱化學(xué)方程式  

（3）以鎂和鋁為電極，以NaOH作電解質(zhì)溶液，構(gòu)成原電池時(shí)，鋁做負(fù)極，電極反應(yīng)式為   ；

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，其電極反應(yīng)式為   ，該電池總反應(yīng)的離子方程式為  ．

Answer 1

考點(diǎn)：  熱化學(xué)方程式；原電池和電解池的工作原理．

分析：  （1）反應(yīng)熱=反應(yīng)物鍵能之和﹣生成物中鍵能之和，利用化學(xué)計(jì)量數(shù)關(guān)系分析熵變；

（2）中和熱是強(qiáng)酸強(qiáng)堿發(fā)生反應(yīng)生成1mol水放出的熱量，據(jù)此書寫熱化學(xué)方程式，1mol的稀硫酸含有2molH⁺，全部反應(yīng)生成2mol水；

（3）以鎂條、鋁片為電極，以NaOH溶液為電解質(zhì)溶液設(shè)計(jì)的原電池中，相對于電解質(zhì)溶液來講，鋁更活潑，原電池的總反應(yīng)一般是負(fù)極和電解質(zhì)溶液的反應(yīng)，K₂FeO₄﹣Zn也可以組成堿性電池，K₂FeO₄在電池中作為正極材料，負(fù)極為鋅失電子發(fā)生氧化反應(yīng)，電極反應(yīng)Zn﹣2e^﹣+2OH^﹣=Zn（OH）₂；依據(jù)產(chǎn)物和電子守恒寫出正極反應(yīng)：FeO₄^2﹣+3eˉ+4H₂O→Fe（OH）₃+5OHˉ；有正極反應(yīng)和負(fù)極反應(yīng)合并得到電池反應(yīng)．

解答：  解：（1）N≡N的鍵能是946kJ/mol，H﹣H的鍵能為436kJ/mol，N﹣H的鍵能為390.8kJ/mol，則

N₂（g）+3H₂（g）⇌2NH₃（g）△H=946kJ/mol+3×436kJ/mol﹣6×390.8kJ/mol=﹣90.8kJ/mol，

該熱化學(xué)方程式為N₂（g）+3H₂（g）⇌2NH₃（g）△H=﹣90.8 kJ/mol，

故答案為：N₂（g）+3H₂（g）⇌2NH₃（g）△H=﹣90.8kJ/mol

（2）在通常狀況下，足量氫氧化鈉的稀溶液與含溶質(zhì)為1mol的稀硫酸完全反應(yīng)時(shí)放出akJ的熱量，1mol的稀硫酸含有2molH⁺，全部反應(yīng)生成2mol水，生成1mol水放熱KJ，中和熱的熱化學(xué)方程式為：NaOH（aq）+H₂SO₄（aq）=Na₂SO₄（aq）+H₂O（l）△H=﹣kJ/mol；

故答案為：NaOH（aq）+H₂SO₄（aq）=Na₂SO₄（aq）+H₂O（l）△H=﹣kJ/mol；

（3）以鎂條、鋁片為電極，以NaOH溶液為電解質(zhì)溶液設(shè)計(jì)的原電池中，相對于電解質(zhì)溶液NaOH溶液來講，鋁更活潑，故鋁做負(fù)極，原電池的總反應(yīng)一般是負(fù)極和電解質(zhì)溶液的反應(yīng)，故反應(yīng)方程式為：2Al+2H₂O+2NaOH=2NaAlO₂+3H₂↑，負(fù)極電極反應(yīng)為：Al﹣3e+4OH^﹣=2H₂O+AlO₂^﹣，原電池的負(fù)極發(fā)生氧化反應(yīng)，正極電極反應(yīng)式為：①FeO₄^2﹣+3eˉ+4H₂O=Fe（OH）₃+5OH^﹣；負(fù)極電極反應(yīng)為：②Zn﹣2e^﹣+2OH^﹣=Zn（OH）₂；依據(jù)電極反應(yīng)的電子守恒，①×2+②×3合并得到電池反應(yīng)為：3Zn+2FeO₄^2﹣+8H₂O=3Zn（OH）₂+2Fe（OH）₃+4OH^﹣，

故答案為：負(fù)；Al﹣3e+4OH^﹣=2H₂O+AlO₂^﹣；FeO₄^2﹣+3e^﹣+4H₂O=Fe（OH）₃+5OH^﹣；3Zn+2FeO₄^2﹣+8H₂O=2Fe（OH）₃+4OH^﹣+3Zn（OH）₂．

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