Question

（1）已知下列兩個(gè)熱化學(xué)方程式：
C₃H₈（g）+5O₂（g）═3CO₂（g）+4H₂O（l）△H=-2220.0kJ?mol^-1
H₂O（l）═H₂O（g）△H=+44.0kJ?mol^-1
則0.5mol丙烷燃燒生成CO₂和氣態(tài)水時(shí)釋放的熱量為

 

．
（2）已知：TiO₂（s）+2Cl₂（g）═TiCl₄（l）+O₂（g）△H=+140kJ?mol^-1
2C（s）+O₂（g）═2CO（g）△H=-221kJ?mol^-1
寫(xiě)出TiO₂和焦炭、氯氣反應(yīng)生成TiCl₄和CO氣體的熱化學(xué)方程式：

 

（3）科學(xué)家已獲得了極具理論研究意義的N₄分子，其結(jié)構(gòu)為正四面體（如圖所示），與白磷分子相似．已知斷裂1molN-N鍵吸收193kJ熱量，斷裂1molN≡N鍵吸收941kJ熱量，則1molN₄氣體轉(zhuǎn)化為2molN₂時(shí)要放出

 

 kJ能量．
（4）阿波羅宇宙飛船上使用的是氫氧燃料電池，其電池總反應(yīng)為：2H₂+O₂═2H₂O，電解質(zhì)溶液為稀H₂SO₄溶液，電池放電時(shí)是將

 

能轉(zhuǎn)化為

 

能．其電極反應(yīng)式分別為：負(fù)極

 

，正極

 

．

Answer 1

考點(diǎn)：熱化學(xué)方程式,有關(guān)反應(yīng)熱的計(jì)算,常見(jiàn)化學(xué)電源的種類及其工作原理

專題：化學(xué)反應(yīng)中的能量變化,電化學(xué)專題

分析：（1）根據(jù)蓋斯定律來(lái)計(jì)算化學(xué)反應(yīng)的焓變，結(jié)合焓變和系數(shù)之間的關(guān)系來(lái)回答；
（2）根據(jù)蓋斯定律來(lái)計(jì)算化學(xué)反應(yīng)的焓變，書(shū)寫(xiě)熱化學(xué)方程式即可；
（3）N₄氣體轉(zhuǎn)變?yōu)镹₂氣體先破壞N₄分子N-N鍵吸收能量，再生成N₂分子形成N≡N鍵放出能量，注意一個(gè)N₄分子中含有6個(gè)N-N鍵，根據(jù)能量的變化寫(xiě)出熱化學(xué)反應(yīng)方程式；
（3）根據(jù)反應(yīng)2H₂+O₂=2H₂O可知，反應(yīng)中氫氣失電子被氧化，應(yīng)在負(fù)極上的反應(yīng)，氧氣得電子被還原，應(yīng)在正極上的反應(yīng)，根據(jù)得失電子及反應(yīng)類型寫(xiě)出相應(yīng)的電極反應(yīng)式；
（4）根據(jù)反應(yīng)2H₂+O₂=2H₂O可知，反應(yīng)中氫氣失電子被氧化，應(yīng)在負(fù)極上的反應(yīng)，氧氣得電子被還原，應(yīng)在正極上的反應(yīng)，根據(jù)得失電子及反應(yīng)類型寫(xiě)出相應(yīng)的電極反應(yīng)式．

解答： 解：（1）①C₃H₈（g）+5O₂（g）═3CO₂（g）+4H₂O（l）△H=-2220.0kJ?mol^-1
②H₂O（l）═H₂O（g）△H=+44.0kJ?mol^-1
則丙烷燃燒生成CO₂和氣態(tài)水時(shí)的反應(yīng)為：C₃H₈（g）+5O₂（g）═3CO₂（g）+4H₂O（g），△H=①+②×4=-2220.0kJ?mol^-1+4×44.0kJ?mol^-1=2044kJ?mol^-1，所以
0.5mol丙烷燃燒生成CO₂和氣態(tài)水時(shí)釋放的熱量為1022kJ，故答案為：1022kJ；
（2）①TiO₂ （s）+2Cl₂（g）═TiCl₄（l）+O₂（g）△H=+140kJ?mol^-1
②2C（s）+O₂（g）═2CO（g）△H=-221kJ?mol^-1
依據(jù)蓋斯定律①+②得到：TiO₂（s）+2C（s）+2Cl₂（g）═TiCl₄（l）+2CO（g）△H=-81kJ?mol^-1；
故答案為：TiO₂（s）+2C（s）+2Cl₂（g）═TiCl₄（l）+2CO（g）△H=-81kJ?mol^-1；
（3）根據(jù)原子守恒知，一個(gè)N₄分子生成2個(gè)N₂分子，一個(gè)N₄分子中含有6個(gè)N-N鍵，破壞1molN₄分子中含有6molN-N鍵需要吸收193kJ/mol×6mol=1158KJ能量；
生成2molN≡N鍵放出941kJ/mol×2mol=1882KJ能量，所以該反應(yīng)放出1884KJ-1158KJ=724KJ能量，所以熱化學(xué)反應(yīng)方程式為N₄（g）=2N₂（g）△H=-724KJ/mol，
故答案為：724；
（3）該電池屬于原電池，是將化學(xué)能轉(zhuǎn)變?yōu)殡娔艿难b置，該反應(yīng)中氫氣失電子被氧化，氫氣失電子生成氫離子，所以電極反應(yīng)式為2H₂-4e^-═4H⁺，氧氣得電子被還原，氧氣得電子和溶液中的氫離子生成水，所以電極反應(yīng)式為O₂+4H⁺+4e^-═2H₂O；
故答案為：化學(xué)；電；2H₂-4e^-═4H⁺；O₂+4H⁺+4e^-═2H₂O．

點(diǎn)評(píng)：本題考查了蓋斯定律及原電池原理，難點(diǎn)是電極反應(yīng)式的書(shū)寫(xiě)，要根據(jù)電解質(zhì)溶液的酸堿性書(shū)寫(xiě)，為易錯(cuò)點(diǎn)．