Question

9．（1）已知N≡N、N-H、H-H的键能分别为946kJ•mol^-1、390kJ•mol^-1、436kJ•mol^-1．试根据盖斯定律，写出合成氨反应的热化学方程式N₂（g）+3H₂（g）?2NH₃（g）△H=-96kJ•mol^-1．
（2）在通常状况下，足量氢氧化钠的稀溶液与含溶质为1mol的稀硫酸完全反应时放出akJ的热量，写出该反应中和热的热化学方程式NaOH（aq）+$\frac{1}{2}$H₂SO₄（aq）=$\frac{1}{2}$Na₂SO₄（aq）+H₂O（l）△H=-$\frac{a}{2}$kJ/mol．
（3）以镁和铝为电极，以NaOH作电解质溶液，构成原电池时，铝做负极，其电极反应式为Al-3e^-+4OH^-=2H₂O+AlO₂^-；
与MnO₂-Zn电池类似，K₂FeO₄-Zn也可以组成碱性电池，K₂FeO₄在电池中作为正极材料，在反应中还原产物为Fe（OH）₃，则正极电极反应式为FeO₄^2-+3e^-+4H₂O=Fe（OH）₃+5OH^-．

Answer 1

分析 （1）反应物的总键能-生成物的总键能=反应热，据此计算该反应的反应热，根据热化学方程式的书写原则进行书写；
（2）中和热是强酸强碱发生反应生成1mol水放出的热量，据此书写热化学方程式，1mol的稀硫酸含有2molH⁺，全部反应生成2mol水；
（3）以镁条、铝片为电极，以NaOH溶液为电解质溶液设计的原电池中，相对于电解质溶液来讲，铝更活泼，原电池的总反应一般是负极和电解质溶液的反应，K₂FeO₄-Zn也可以组成碱性电池，K₂FeO₄在电池中作为正极材料，FeO₄^2-得电子生成Fe（OH）₃．

解答 解：（1）反应N₂（g）+3H₂（g）?2NH₃（g）的反应热△H=946kJ•mol^-1+3×436kJ•mol^-1-2×3×390kJ•mol^-1=-96kJ•mol^-1，故热化学方程式为：N₂（g）+3H₂（g）?2NH₃（g）△H=-96kJ•mol^-1，
故答案为：N₂（g）+3H₂（g）?2NH₃（g）△H=-96kJ•mol^-1；
（2）在通常状况下，足量氢氧化钠的稀溶液与含溶质为1mol的稀硫酸完全反应时放出akJ的热量，1mol的稀硫酸含有2molH⁺，全部反应生成2mol水，生成1mol水放热$\frac{a}{2}$KJ，中和热的热化学方程式为：NaOH（aq）+$\frac{1}{2}$H₂SO₄（aq）=$\frac{1}{2}$Na₂SO₄（aq）+H₂O（l）△H=-$\frac{a}{2}$kJ/mol；
故答案为：NaOH（aq）+$\frac{1}{2}$H₂SO₄（aq）=$\frac{1}{2}$Na₂SO₄（aq）+H₂O（l）△H=-$\frac{a}{2}$kJ/mol；
（3）以镁条、铝片为电极，以NaOH溶液为电解质溶液设计的原电池中，相对于电解质溶液NaOH溶液来讲，铝更活泼，故铝做负极，原电池的总反应一般是负极和电解质溶液的反应，故反应方程式为：2Al+2H₂O+2NaOH=2NaAlO₂+3H₂↑，负极电极反应为：Al-3e+4OH^-=2H₂O+AlO₂^-；K₂FeO₄-Zn也可以组成碱性电池，K₂FeO₄在电池中作为正极材料，FeO₄^2-得电子生成Fe（OH）₃，正极电极反应式为：FeO₄^2-+3eˉ+4H₂O=Fe（OH）₃+5OH^-；
故答案为：Al-3e+4OH^-=2H₂O+AlO₂^-；FeO₄^2-+3e^-+4H₂O=Fe（OH）₃+5OH^-．

点评 本题考查了氧化还原反应、原电池的工作原理的应用、电极反应式的书写等，题目难度中等，熟悉氧化还原反应的规律、原电池的工作原理是解题关键，注意培养阅读材料获取信息的能力