Question

【題目】閱讀下列有關(guān)能源的材料，回答有關(guān)問(wèn)題：

（1）在常溫，1.01×105Pa時(shí)，48g 甲醇在足量的氧氣中充分燃燒生成二氧化碳和液態(tài)水，放出1089kJ的熱量，則表示甲醇燃燒熱的熱化學(xué)方程式為____________________________。

（2）在生產(chǎn)和生活中經(jīng)常遇到化學(xué)能與電能的相互轉(zhuǎn)化。在如圖甲、乙兩裝置中，甲中負(fù)極電極反應(yīng)式為____________________________，甲中的陽(yáng)離子向 _______ 極移動(dòng)（填“正”或“負(fù)”）；乙中鋁電極作____極，乙中正極電極反應(yīng)式為____________________________

（3）肼(N2H4)可作為火箭發(fā)動(dòng)機(jī)的燃料，有關(guān)肼化學(xué)反應(yīng)的能量變化如圖所示，已知斷裂1mol化學(xué)鍵所需的能量(kJ)：N≡N為944、O=O為500、N-N為154，則反應(yīng)物轉(zhuǎn)化為中間產(chǎn)物的ΔH3=_________，斷裂1 mol N—H鍵所需的能量是__________ kJ。

（4）工業(yè)制氫氣的一個(gè)重要反應(yīng)是：CO(g)+ H2O(g) =CO2(g) + H2(g),

已知25℃時(shí)： C(石墨)+O2(g) = CO2(g) ； △H1 = -394 kJmol-1

C(石墨)+O2(g) = CO(g)； △H2 = -111 kJmol-1

H2(g)+ O2 (g)=H2O(g)； △H3= -242kJmol－1

試計(jì)算25℃時(shí)CO(g)+H2O(g)=CO2(g)+H2(g)的反應(yīng)熱△H＝____________kJmol-1。

Answer 1

【答案】CH3OH（l）+O2(g)=CO2(g)+2H2O(l) △H=-726kJ/moL Zn-2e-=Zn2+ 正 負(fù) 2H2O+2e-=H2↑+2OH- +2218kJ/moL 391 -39kJ/moL

【解析】

根據(jù)蓋斯定律，由已知熱化學(xué)方乘以適當(dāng)?shù)南禂?shù)進(jìn)行加減構(gòu)造目標(biāo)熱化學(xué)方程式，反應(yīng)熱也乘以相應(yīng)的系數(shù)并進(jìn)行相應(yīng)的加減，據(jù)此計(jì)算。

（1）48g CH3OH在氧氣中燃燒生成CO2和液態(tài)水，放出1089kJ熱量，32g即1mol CH3OH在氧氣中燃燒生成CO2和液態(tài)水，放出726kJ熱量，則表示甲醇燃燒熱的熱化學(xué)方程式為：CH3OH(g)+O2(g)═CO2(g)+2H2O(l) △H= -726kJ/mol；

（2）原電池中較活潑的金屬是負(fù)極，失去電子，發(fā)生氧化反應(yīng)，甲中負(fù)極電極反應(yīng)式為：Zn-2e-=Zn2+；原電池中陽(yáng)離子向正極移動(dòng)，即向Pt電極移動(dòng)；

乙中鎂的金屬性強(qiáng)于鋁的，但鎂不與氫氧化鈉溶液反應(yīng)，鋁與氫氧化鈉溶液反應(yīng)，鋁失電子作為負(fù)極，乙中正極上水電離產(chǎn)生的氫離子得電子產(chǎn)生氫氣，電極反應(yīng)式為2H2O+2e-=H2↑+2OH-；

（3）根據(jù)圖像可知：N2H4(g)+O2(g)=2N(g)+4H(g)+2O(g)

△H3=2752kJ/mol-534kJ/mol=+2218kJ/mol；

化學(xué)反應(yīng)中，舊鍵斷裂吸收能量，設(shè)斷裂1molN-H鍵所需的能量為x，則舊鍵斷裂吸收的能量=154+4x+500=2218，解得：x=391；

（4）已知在25℃時(shí)：

①C(石墨)+O2(g)═CO2(g) △H1= -394kJ/mol

②C(石墨)+O2(g)═CO(g) △H2= -111kJ/mol

③H2(g)+O2(g)═H2O(g) △H3= -242kJ/mol

由蓋斯定律，①-③-②得：CO(g)+H2O(g)═CO2(g)+H2(g)，故△H=△H1-△H3-△H2= -111kJ/mol -(-394kJ/mol)-(-242kJ/mol)= -39kJ/mol。