Question

（1）甲硅烷（SiH₄）是一种无色气体，遇到空气能发生爆炸性自燃，生成SiO₂和水，已知室温下1g甲硅烷自燃放出热量44.6kJ，其热化学方程式是

 

．
（2）焙烧产生的SO₂可用于制硫酸．已知25℃、101kPa时：
2SO₂（g）+O₂（g）?2SO₃（g）△H₁=一197kJ?mol^-1；
2H₂O （g）=2H₂O（1）△H₂=一44kJ?mol^-1；
2SO₂（g）+O₂（g）+2H₂O（g）=2H₂SO₄（l）△H₃=一545kJ?mol^-1．
则SO₃ （g）与H₂O（l）反应的热化学方程式是

 

．
（3）肼（N₂H₄）广泛用于火箭推进剂、有机合成及电池燃料．肼燃料电池中，通入N₂H₄
的极为电池的

 

极．（填：正、负）
（4）以丙烷为燃料制作新型燃料电池，电池的正极通入O₂，负极通入丙烷，电解质是固态氧化物，在熔融状态下传导O^2-．电池正极反应式为

 

．

Answer 1

考点：热化学方程式,化学电源新型电池

专题：基本概念与基本理论

分析：（1）根据甲硅烷的质量计算1mol甲硅烷燃烧放出的热量，结合化学方程式书写热化学方程式．注意物质的聚集状态和反应热的单位等问题；
（2）利用盖斯定律，将热化学方程式进行运算；根据质量守恒或硫原子个数守恒，找出4KAl（SO₄）₂?12H₂O与H₂SO₄ 之间的关系；
（3）燃料电池中燃料在原电池中的负极上发生氧化反应；
（4）负极通入丙烷，碳元素的化合价升高，电池的正极通入O₂，氧元素的化合价降低，即丙烷与氧气反应生成二氧化碳和水，以此来书写电池总反应方程式；

解答： 解：（1）n（SiH₄）=

1g

32g/mol

=

1

32

mol，则1molSiH₄燃烧放出的热量为：44.6kJ×32=1427.2kJ，
反应的化学方程式为：SiH₄+O₂=SiO₂+H₂O，则热化学方程式为：SiH₄（g）+O₂（g）=SiO₂（g）+H₂O；△H=-1427.2kJ/mol，
故答案为：SiH₄（g）+O₂（g）=SiO₂（g）+H₂O；△H=-1427.2kJ/mol．（12分）
（2）2SO₂（g）+O₂（g）2SO₃（g）△H₁=一197kJ/mol ①
  2H₂O （g）=2H₂O（1）△H₂=一44kJ/mol ②
  2SO₂（g）+O₂（g）+2H₂O（g）=2H₂SO₄（l）△H₃=一545kJ/mol③
利用盖斯定律：（③-①-②）÷2 得SO₃ （g）+H₂O（l）=H₂SO₄（l）△H=-152kJ/mol，
故答案为：SO₃ （g）+H₂O（l）=H₂SO₄（l）△H=-152kJ/mol；
（3）肼（N₂H₄）广泛用于火箭推进剂、有机合成及电池燃料．肼燃料电池中，通入N₂H₄的极为电池的负极；
故答案为：负；
（4）负极通入丙烷，碳元素的化合价升高，电池的正极通入O₂，氧元素的化合价降低，即丙烷与氧气反应生成二氧化碳和水，则电池的总反应为C₃H₈+5O₂═3CO₂+4H₂O，正极电极反应为：O₂+4e^-=2O^2-；
故答案为：O₂+4e^-=2O^2-；

点评：本题考查了氧化还原反应基本概念的判断，热化学方程式和盖斯定律的计算，原电池原理的应用，难度适中．