Question

【題目】為解決能源短缺問題，工業生產中應合理利用化學能。

（1）25℃，1.01×105Pa時,實驗測得，4g氫氣在O2中完全燃燒生成液態水，放出572KJ的熱量，則表示H2的燃燒熱的熱化學方程式為_________

（2）如圖是某筆記本電腦使用的甲醇燃料電池的結構示意圖放電時甲醇應從____處通入(填“a”或“b”).電池內部H+向______(填“左”或“右”)移動。寫出電池負極的電極反應式_____。

（3）從化學鍵的角度分析，化學反應的過程就是反應物的化學鍵的破壞和生成物的化學鍵的形成過程.已知:N2(g)+3H2(g)=2NH3(g)ΔH=-93kJ/mol，試根據表中所列鍵能數據計算a的數值__________。

化學鍵	H-H	N-H	N≡N
鍵能/kJmol	436	a	945

當可逆反應中凈生成N-H物質的量為2mol時，反應放熱________

（4） 已知：C（s，石墨）+O2（g）=CO2（g）△H1=-393.5kJmol-1

2H2（g）+O2（g）=2H2O（l）△H2=-571.6kJmol-1

2C2H2（g）+5O2（g）=4CO2（g）+2H2O（l）△H3=-2599kJmol-1

根據蓋斯定律，計算反應2C（s，石墨）+H2（g）=C2H2（g）的△H=___．

Answer 1

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

【解析】（1）25℃，1.01×105Pa時,實驗測得，4g氫氣在O2中完全燃燒生成液態水，放出572KJ的熱量，2g即1molH2在氧氣中燃燒生成液態水，放出286kJ熱量，則H2的燃燒熱的熱化學方程式為H2（g）+O2（g）═ H2O（l）△H= - 286 kJ/mol；（2）原電池中電子從負極經外電路流向正極，根據電子流向可知a電極為負極，甲醇在負極上發生氧化反應，氫離子移向正極右側，電極反應式為2CH3OH + 2H2O - 12e-═2CO2 + 12H+；（3）N2（g）+3H2（g）2NH3（g）△H=945kJmol-1+436kJmol-1×3-akJmol-1×6=-93kJmol-1，a=391 kJmol-1；當可逆反應中凈生成N-H物質的量為2mol時，即生成molNH3，根據反應N2(g)+3H2(g)=2NH3(g)ΔH=-93kJ/mol可知，反應放熱Q==31kJ；

（4）①C（s，石墨）+O2（g）═CO2（g）△H=-393.5kJmol-1

②2H2（g）+O2（g）═2H2O（l）△H=-571.6kJmol-1

③2C2H2（g）+5O2（g）═4CO2（g）+2H2O（l）△H=-2599kJmol-1

利用蓋斯定律將①×2+②×-③×可得：

2C（s，石墨）+H2（g）=C2H2（g）△H=（-393.5kJ/mol）×2+×（-571.6kJ/mol）-×（-2599 kJ/mol）=+226.7kJmol-1。