Question

【题目】(1)肼(N2H4)是火箭推进器中常用的高能燃料，已知0.4mol液态肼和足量H2O2反应，生成N2和水蒸气，放出256.65kJ的热量，请写出该反应的热化学方程式：__________________________。

(2)工业上制氢气的一个重要反应是：CO(g)+H2O(g)=CO2(g)+H2(g)

已知在25℃时：C(石墨)+ O2(g)=CO(g)△H1=-111kJ·mol-1

H2(g)+ O2(g)=H2O(g)△H2=-242kJ·mol-1

C(石墨)+O2(g)=CO2(g)△H3=-394kJ·mol-1

试计算25℃时一氧化碳与水作用转化为氢气和二氧化碳反应的反应热△H=________kJ·mol-1

(3)高铁酸钾(K2FeO4)可作净水剂，也可用于制造高铁电池。高铁电池是一种新型可充电电池，与普通高能电池相比，该电池能长时间保持稳定的放电电压。高铁电池的总反应为3Zn+2K2FeO4+8H2O=3Zn(OH)2+Fe(OH)3+4KOH,该电池放电时正极反应式为____________。

(4)用该电池电解100mL1mol·L-1的AgNO3溶液，写出电解反应方程式：____________________。当电路中通过0.01mol电子时，被电解溶液的pH为________(溶液体积变化忽略不计)。

Answer 1

【答案】 N2H4(l)+2H2O(l)=N2(g)+4H2O△H=-641.625kJ/mol -41 FeO42-+4H2O+3e-=Fe(OH)3+5OH- 4AgNO3+2H2O=4Ag+O2+4HNO3 1

【解析】(1)0.4mol液态肼和足量H2O2反应，生成氮气和水蒸气，放出256.65kJ的热量，1mol液态肼与足量液态双氧水反应时放出的热量641.625kJ，则热化学方程式为：N2H4(l)+2H2O2(l)═N2(g)+4H2O(g)△H=-641.625 kJmol-1，故答案为：N2H4(l)+2H2O2(l)═N2(g)+4H2O(g)△H=-641.625 kJmol-1；

(2)①C(石墨)+ O2(g)=CO(g)△H1=-111kJ·mol-1，②H2(g)+ O2(g)=H2O(g)△H2=-242kJ·mol-1，③C(石墨)+O2(g)=CO2(g)△H3=-394kJ·mol-1，依据盖斯定律③-②-①得到：CO(g)+H2O(g)=CO2(g)+H2(g)△H=-41kJ/mol；故答案为：-41；

(3)根据总反应3Zn+2K2FeO4+8H2O=3Zn(OH)2+Fe(OH)3+4KOH，高铁酸钾在正极得到电子，发生还原反应，电极反应式为FeO42-+4H2O+3e-=Fe(OH)3+5OH-，故答案为：FeO42-+4H2O+3e-=Fe(OH)3+5OH-；

(4)该电池电解100mL 1molL-1的AgNO3溶液，阳极： 2H2O—4e- = O2↑+ 4H+，阴极：4Ag+ + 4e- = 4Ag↓，总方程式：4AgNO3 + 2H2O 4Ag↓+ O2↑+ 4HNO3。根据阳极的电极反应：2H2O—4e- = O2↑+ 4H+，所以产生的H+的物质的量为0.01mol，其物质的量浓度为=0.1mol/L，所以pH=1，故答案为：4AgNO3+2H2O=4Ag+O2+4HNO3；1。