Question

(1)已知下列两个热化学方程式：

C3H8(g)+5O2(g) =3CO2(g)+4H2O(l) ΔH=－2220.0 kJ·mol-1

H2O（l）=H2O（g） ΔH=+44.0 kJ·mol-1

则0.5 mol丙烷燃烧生成CO2和气态水时释放的热量为 。

(2)已知：TiO2(s)＋2Cl2(g)=TiCl4(l)＋O2(g) ΔH＝＋140 kJ·mol－1

2C(s)＋O2(g)=2CO(g) ΔH＝－221 kJ·mol－1

写出TiO2和焦炭、氯气反应生成TiCl4和CO气体的热化学方程式： 。

(3)科学家已获得了极具理论研究意义的N4分子，其结构为正四面体（如图所示），与白磷分子相似。已知断裂1molN—N键吸收193kJ热量，断裂1molNN键吸收941kJ热量，则1molN4气体转化为2molN2时要放出 kJ能量。

（4）阿波罗宇宙飞船上使用的是氢氧燃料电池，其电池总反应为：2H2+O2＝2H2O，电解质溶液为稀H2SO4溶液，电池放电时是将 能转化为 能。其电极反应式分别为：负极 ，正极 。

 

Answer 1

（1） 1022kJ （2） TiO2(s)＋2Cl2(g) +2C(s) ===TiCl4(l)+ 2CO(g) ΔH＝-81 kJ·mol－

（3） 724kJ （4）化学能 电能 2H2-4e-=4H+ O2+4e-+4H+= 2H2O

【解析】

试题分析：（1）已知①C3H8(g)+5O2(g)＝3CO2(g)+4H2O(l) ΔH=－2220.0 kJ·mol-1，②H2O（l）＝H2O（g） ΔH=+44.0 kJ·mol-1，则根据盖斯定律可知①+②×4即得到C3H8(g)+5O2(g)＝3CO2(g)+4H2O(g) ΔH=－2044kJ·mol-1，则0.5 mol丙烷燃烧生成CO2和气态水时释放的热量为2044kJ·mol-1×0.5mol＝1022kJ。

（2）已知：③TiO2(s)＋2Cl2(g)＝TiCl4(l)＋O2(g) ΔH＝＋140 kJ·mol－1，④2C(s)＋O2(g)＝2CO(g) ΔH＝－221 kJ·mol－1，则根据盖斯定律可知③+④即得到TiO2和焦炭、氯气反应生成TiCl4和CO气体的热化学方程式为TiO2(s)＋2Cl2(g) +2C(s) ===TiCl4(l)+ 2CO(g) ΔH＝-81 kJ·mol－。

（3）在N4=2N2反应中，根据反应热等于反应物总键能减去生成物总键能可知，1molN4气体转化为N2的吸收或放出的热量为：6×193kJ-2×941kJ＝－724kJ，即该反应放出724kJ热量。

（4）该电池属于原电池，是将化学能转变为电能的装置，该反应中氢气失电子被氧化，氢气失电子生成氢离子，所以电极反应式为2H2-4e-═4H+，氧气得电子被还原，氧气得电子和溶液中的氢离子生成水，所以电极反应式为O2+4H++4e-═2H2O。

考点：考查反应热的计算、燃料电池的应用等