Question

（1）已知下列兩個熱化學方程式：
C₃H₈（g）+5O₂（g）═3CO₂（g）+4H₂O（l）△H=-2220.0kJ?mol^-1
H₂O（l）═H₂O（g）△H=+44.0kJ?mol^-1
則0.5mol丙烷燃燒生成CO₂和氣態(tài)水時釋放的熱量為

 

．
（2）科學家已獲得了極具理論研究意義的N₄分子，其結構為正四面體（如圖所示），與白磷分子相似．已知斷裂1molN-N鍵吸收193kJ熱量，斷裂1molN≡N鍵吸收941kJ熱量，則1molN₄氣體轉化為2molN₂時要放出

 

 kJ能量．
（3）阿波羅宇宙飛船上使用的是氫氧燃料電池，其電池總反應為：2H₂+O₂═2H₂O，電解質溶液為稀H₂SO₄溶液，電池放電時是將

 

能轉化為

 

能．其電極反應式分別為：負極

 

，正極

 

．

Answer 1

考點：化學電源新型電池,反應熱和焓變,熱化學方程式

專題：基本概念與基本理論

分析：（1）根據蓋斯定律來計算化學反應的焓變，結合焓變和系數之間的關系來回答；
（2）N₄氣體轉變?yōu)镹₂氣體先破壞N₄分子N-N鍵吸收能量，再生成N₂分子形成N≡N鍵放出能量，注意一個N₄分子中含有6個N-N鍵，根據能量的變化寫出熱化學反應方程式；
（3）根據反應2H₂+O₂=2H₂O可知，反應中氫氣失電子被氧化，應在負極上的反應，氧氣得電子被還原，應在正極上的反應，根據得失電子及反應類型寫出相應的電極反應式．

解答： 解：（1）①C₃H₈（g）+5O₂（g）═3CO₂（g）+4H₂O（l）△H=-2220.0kJ?mol^-1
②H₂O（l）═H₂O（g）△H=+44.0kJ?mol^-1
則丙烷燃燒生成CO₂和氣態(tài)水時的反應為：C₃H₈（g）+5O₂（g）═3CO₂（g）+4H₂O（g），△H=①+②×4=-2220.0kJ?mol^-1+4×44.0kJ?mol^-1=2044kJ?mol^-1，所以
0.5mol丙烷燃燒生成CO₂和氣態(tài)水時釋放的熱量為1022kJ，
故答案為：1022kJ；
（2）根據原子守恒知，一個N₄分子生成2個N₂分子，一個N₄分子中含有6個N-N鍵，破壞1molN₄分子中含有6molN-N鍵需要吸收193kJ/mol×6mol=1158KJ能量；
生成2molN≡N鍵放出941kJ/mol×2mol=1882KJ能量，所以該反應放出1884KJ-1158KJ=724KJ能量，所以熱化學反應方程式為N₄（g）=2N₂（g）△H=-724KJ/mol，
故答案為：724；
（3）該電池屬于原電池，是將化學能轉變?yōu)殡娔艿难b置，該反應中氫氣失電子被氧化，氫氣失電子生成氫離子，所以電極反應式為2H₂-4e^-═4H⁺，氧氣得電子被還原，氧氣得電子和溶液中的氫離子生成水，所以電極反應式為O₂+4H⁺+4e^-═2H₂O；
故答案為：化學；電；2H₂-4e^-═4H⁺；O₂+4H⁺+4e^-═2H₂O．

點評：本題考查了蓋斯定律及原電池原理，難點是電極反應式的書寫，要根據電解質溶液的酸堿性書寫，為易錯點，題目難度中等．