Question

依據事實，填空：
（1）在25℃、101kPa下，1g甲醇液體完全燃燒生成CO₂和液態水時放熱22.68kJ．則表示甲醇燃燒熱的熱化學方程式為

CH₃OH（l）+

3

2

O₂（g）→CO₂（g）+2H₂O（l）△H=-725.76kJ?mol^-1

（2）已知拆開1molH-H鍵，1molN-H鍵，1molN≡N鍵分別需要的能量是436kJ、391kJ、946kJ，則N₂與H₂反應生成NH₃的熱化學方程式為

N₂（g）+3H₂（g）=2NH₃（g）△H=-92kJ?mol^-1

（3）氫氧燃料電池已用于航天飛機．以30%KOH溶液為電解質的這種電池在使用時的電極反應式：正極：

O₂+2H₂O+4e^-═4OH^-

；負極：

2H₂+4OH^--4e^-═4H₂O

．
（4）在25℃時，密閉容器中X、Y、Z三種氣體的初始濃度和平衡濃度如下表：該反應的反應方程式可表示為

X+3Y2Z

，平衡時Y氣體的轉化率

75%

．

物質	X	Y	Z
初始濃度/mol?L-1	0.1	0.2	0
平衡濃度/mol?L-1	0.05	0.05	0.1

（5）某核素^A_ZX的氯化物XCl₂ 1.11g配成溶液后，需用1mol?L^-1的硝酸銀溶液20ml才能把氯離子完全沉淀下來．則X的質量數為

40

；若X的核內中子數為20，則37g XCl₂中所含質子的物質的量

18mol

．

Answer 1

分析：（1）根據熱化學方程式書寫方法以及燃燒熱的定義；
（2）根據方程式計算分別吸收和放出的能量，以此計算反應熱并根據熱化學方程式書寫方法來解答；
（3）在堿性氫氧燃料電池中，通入氫氣的一極為負極，電極反應為：2H₂+4OH^--4e^-═4H₂O，通入氧氣的一極為正極，電極反應為：O₂+2H₂O+4e^-═4OH^-；
（4）判斷出反應物和生成物，根據物質的量變化之比等于化學劑量數之比確定反應的化學方程式；根據轉化率的公式求出Y氣體的轉化率；
（5）利用Cl^-+Ag⁺═AgCl↓來計算Cl^-的物質的量，從而得出氯化物的物質的量，再利用M=

m

n

及摩爾質量與相對分子質量的數值相等來計算；利用中子數+質子數=質量數，n=

m

M

及分子的構成、原子的構成來分析．

解答：解：（1）1g甲醇燃燒生成CO₂和液態水時放熱22.68kJ，則64g甲醇即2mol甲醇燃燒放的熱量為1452kJ，而燃燒熱是指1mol可燃物完全燃燒生成穩定的氧化物放出的熱量，則甲醇燃燒熱的熱化學方程式為CH₃OH（l）+

3

2

O₂（g）→CO₂（g）+2H₂O，故答案為：CH₃OH（l）+

3

2

O₂（g）→CO₂（g）+2H₂O（l）△H=-725.76kJ?mol^-1；
（2）在反應N₂+3H₂?2NH₃中，斷裂3molH-H鍵，1molN三N鍵共吸收的能量為：3×436kJ+946kJ=2254kJ，生成2molNH₃，共形成6molN-H鍵，放出的能量為：6×391kJ=2346kJ，吸收的能量少，放出的能量多，該反應為放熱反應，放出的熱量為：2346kJ-2254kJ=92kJ，所以熱化學方程式為：N₂（g）+3H₂（g）?2NH₃（g）△H=-92kJ?mol^-1，
故答案為：N₂（g）+3H₂（g）?2NH₃（g）△H=-92kJ?mol^-1；
（3）因在堿性氫氧燃料電池中，通入氫氣的一極為負極，電極反應為：2H₂+4OH^--4e^-═4H₂O，通入氧氣的一極為正極，電極反應為：O₂+2H₂O+4e^-═4OH^-，
故答案為：O₂+2H₂O+4e^-═4OH^-；2H₂+4OH^--4e^-═4H₂O；
（4）在反應中，X、Y的物質的量逐漸減小，Z的物質的量逐漸增大，則X、Y為反應物，Z為生成物，相同時間內物質的量的變化比值為：c（X）：c（Y）：c（Z）=（0.1-0.05）：（0.2-0.05）：0.1=1：3：2，化學反應中物質的量變化之比等于化學劑量數之比，則化學方程式為 X+3Y?2Z，在反應中，Y氣體減少的物質的量濃度為0.2-0.05=0.15mol?L^-1，則Y氣體的轉化率為

0.15mol?L-1

0.2mol?L-1

×100%=75%，故答案為：X+3Y?2Z；75%；
（5）硝酸銀的物質的量為0.02L×1mol?L^-1=0.02mol，即銀離子的物質的量為0.02mol，由Cl^-+Ag⁺═AgCl↓可知，硝酸銀溶液20mL能把氯離子完全沉淀下來，則Cl^-的物質的量為0.02mol，XCl₂的物質的量為0.01mol，則XCl₂的摩爾質量為1.10g 0.01mol=110g/mol，其相對分子質量為110，則X的質量數為110-35×2=40； X的質子數為40-20=20，Cl的質子數為17，
37g XCl₂中所含質子的物質的量為

37g

110g/mol

×（20+17×2）=18mol，故答案為：40；18mol．

點評：本題考查了熱化學方程式的書寫、反應熱的計算、電化學知識，題目難度中等，注重對基礎知識的考查和訓練，可根據課本知識完成．