Question

（每空2分，共10分）依据事实，填空：

（1） 已知某条件下可发生如下反应CH₃－CH₃→CH₂＝CH₂＋H₂，有关化学键的键能如下：

化学键	C－H	C＝C	C－C	H－H
键能（kJ/mol）	414.4	615.3	347.4	435.3

则该反应的热化学方程式右边的ΔH＝                      ；

（2）氢氧燃料电池已用于航天飞机。以30%KOH溶液为电解质的这种电池在使用时的电极反应式：正极：                        ；负极：                        

（3）某核素^A_ZX的氯化物XCl₂ 1.11 g配成溶液后，需用1mol·L^-1的硝酸银溶液20 ml才能把氯离子完全沉淀下来。则X的质量数为          ；

(4)  将甲烷和氧气的混合气体充入含有23.4 g Na₂O₂的密闭容器中，保持容器中温度为150 ℃，用电火花引燃充分反应后，压强为0 Pa，若将残留物溶于水，无气体逸出。此过程的总反应方程式为                                           。

 

Answer 1

【答案】

（1）+125.6kJ·mol^－1   （2）O₂＋2H₂O＋4e^-==4OH^-            2H₂＋4OH^-－4e^-==4H₂O

       (3)  40               (4) 6Na₂O₂＋2CH₄＋O₂=2Na₂CO₃＋8NaOH

【解析】（1）反应热就是断键吸收的能量和形成化学键所放出的能量的差值，即该反应的反应热是414.4 kJ/mol×6＋347.4 kJ/mol－615.3 kJ/mol－414.4 kJ/mol×2－435.3 kJ/mol＝＋125.6 kJ/mol。

（2）在原电池中负极失去电子，发生氧化反应，正极得到电子，发生还原反应，所以氢氧燃料电池中氢气在负极通入，氧气在正极通入。又因为电解质是氢氧化钾，所以电极反应式分别是负极：2H₂＋4OH^-－4e^-==4H₂O、正极：O₂＋2H₂O＋4e^-==4OH^-。

（3）消耗硝酸银是1.0mol/L×0.02L＝0.02mol，所以氯化物的物质的量是0.01mol，其相对分子质量是1.11÷0.01＝111，所以X的质量数是111－35.5×2＝40。

（4）根据题意可知，甲烷、氧气和过氧化钠恰好反应，因此最终的生成物是碳酸钠和氢氧化钠。设甲烷和氧气的物质的量是x和y，因为过氧化钠是，所以根据电子得失守恒可知8x＝4y＋0.3mol×2.根据氢原子守恒可知，氢氧化钠是4x，根据碳原子守恒可知碳酸钠是x。因此根据钠原子守恒可知4x＋2x＝0.3mol×2，解得x＝0.1mol，所以y＝0.05，即过氧化钠、甲烷和氧气的物质的量之比是6︰2︰1，所以方程式为6Na₂O₂＋2CH₄＋O₂=2Na₂CO₃＋8NaOH。