Question

【题目】为解决能源短缺问题，工业生产中应合理利用化学能。

(1)25 ℃，1.01×105 Pa时，实验测得，4 g氢气在O2中完全燃烧生成液态水，放出572 kJ的热量，则表示H2的燃烧热的热化学方程式为______________________。

(2)上图是某笔记本电脑使用的甲醇燃料电池的结构示意图。放电时甲醇应从________处通入(填“a”或“b”)，电池内部H＋向_______(填“左”或“右”)移动。写出电池负极的电极反应式________。正极的电极反应式_______________________。

(3)从化学键的角度分析，化学反应的过程就是反应物的化学键的破坏和生成物的化学键的形成过程。

化学键	H—H	N—H	N≡N
键能/kJ·mol－1	436	a	945

已知：N2(g)＋3H2(g)===2NH3(g)　ΔH＝－93 kJ·mol－1。

试根据表中所列键能数据计算a的数值________。

当可逆反应中净生成N—H物质的量为2mol 时，反应放热_____________。

(4)已知：C(s，石墨)＋O2(g)===CO2(g)　ΔH1＝－393.5 kJ·mol－1 ①

2H2(g)＋O2(g)===2H2O(l)　ΔH2＝－571.6 kJ·mol－1 ②

2C2H2(g)＋5O2(g)===4CO2(g)＋2H2O(l)　ΔH3＝－2599 kJ·mol－1 ③

根据盖斯定律，计算反应2C(s，石墨)＋H2(g)===C2H2(g)的ΔH＝________。

Answer 1

【答案】 H2(g)＋O2(g)===H2O(l)　ΔH＝－286 kJ/mol a 右 2CH3OH＋2H2O－12e－===2CO2＋12H＋ 3O2＋12e－＋12H＋=== 6H2O 391 31 kJ ＋226.7 kJ·mol－1

【解析】（1）4 g氢气即2mol氢气在O2中完全燃烧生成液态水，放出572 kJ的热量，由于在一定条件下，1mol可燃物完全燃烧生成稳定氧化物时所放出的热量是燃烧热，则表示H2的燃烧热的热化学方程式为H2(g)＋1/2O2(g)＝H2O(l)　ΔH＝－286 kJ/mol；（2）原电池中电子从负极经外电路流向正极，根据电子流向可知a电极为负极，甲醇在负极上发生氧化反应，氢离子移向正极右侧，电极反应式为2CH3OH＋2H2O－12e－＝2CO2↑＋12H＋，正极是氧气得到电子，电极反应式为3O2＋12e－＋12H＋＝6H2O；（3）N2(g)＋3H2(g)＝2NH3(g)的△H=945kJmol-1+436kJmol-1×3-akJmol-1×6＝-93kJmol-1，a=391 kJmol-1；（4）已知：

①C(s，石墨)＋O2(g)＝CO2(g)　ΔH1＝－393.5 kJ·mol－1

②2H2(g)＋O2(g)＝2H2O(l)　ΔH2＝－571.6 kJ·mol－1

③2C2H2(g)＋5O2(g)===4CO2(g)＋2H2O(l)　ΔH3＝－2599 kJ·mol－1

利用盖斯定律将①×2+②×1/2-③×1/2可得：2C(s，石墨)＋H2(g)＝C2H2(g)△H=（-393.5kJ/mol）×2+0.5×（-571.6kJ/mol）-0.5×（-2599 kJ/mol）＝+226.7kJmol-1。