题目内容
【题目】(1)工业上利用N2和H2合成NH3,NH3又可以进一步制备联氨(N2H4)等。由NH3制备N2H4的常用方法是NaClO氧化法,有学者探究用电解法制备的效率,装置如图,试写出其阳极电极反应式__________________;
(2)某种铅酸蓄电池具有廉价、长寿命、大容量的特点,它使用的电解质是可溶性的甲基磺酸铅,电池的工作原理:Pb+PbO2+4H+2Pb2++2H2O
放电时,正极的电极反应式为_________;充电时,Pb电极应该连接在外接电饭的___(填“正极”或“负极”)。
(3)乙醇汽油是被广泛使用的新型清洁燃料,工业生产乙醇(CH3CH2OH)的一种反应原理为:2CO(g)+4H2(g)CH3CH2OH(g)+H2O(g) △H=-256.1kJ/mol
己知:CO(g)+H2O(g)CO2(g)+H2(g) △H=-41.2kJ/mol
以CO2(g)与H2(g)为原料也可合成乙醇,其热化学方程式为:___________。
(4)饮用水中的NO3-主要来自NH4+。已知在微生物作用的条件下,NH4+经过两步反应被氧化成NO3-。两步反应的能量变化示意图如下:
试写出1molNH4+(aq)全部氧化成NO3-(aq)的热化学方程式:____________。
【答案】 2NH3-2e-+O2-=N2H4+H2O PbO2+2e-+4H+=Pb2++2H2O 负极 2CO2(g)+6H2(g)=C2H5OH(g)+3H2O(g) △H=-173.7kJ/mol NH4+(aq)+2O2(g)=NO3-(aq)+2H+(aq)+H2O(l) △H=-346 kJmol-1
【解析】(1)阳极失去电子,发生氧化反应,则该电解池中阳极是氨气失去电子转化为N2H4,由于是熔融的电解质,所以阳极电极反应式为2NH3-2e-+O2-=N2H4+H2O;(2)放电时,正极二氧化铅得到电子,电极反应式为PbO2+2e-+4H+=Pb2++2H2O;放电时Pb是负极,则充电时,Pb电极应该连接在外接电饭的_负极。(3)已知:①2CO(g)+4H2(g)CH3CH2OH(g)+H2O(g) △H=-256.1kJ/mol,②CO(g)+H2O(g)
CO2(g)+H2(g) △H=-41.2kJ/mol,则根据盖斯定律可知①-②×2即得到CO2(g)与H2(g)为原料合成乙醇的热化学方程式为2CO2(g)+6H2(g)=C2H5OH(g)+3H2O(g) △H=-173.7kJ/mol。(4)由图可知,第一步热化学反应为NH4+(aq)+1.5O2(g)=2H+(aq)+NO2-(aq)+H2O(l)△H=-273kJmol-1①,第二步热化学反应为NO2-(aq)+0.5O2(g)=NO3-(aq)△H=-73kJmol-1②,由盖斯定律可知①+②得1mol NH4+(aq)全部氧化成NO3-(aq)的热化学方程式为NH4+(aq)+2O2(g)=NO3-(aq)+2H+(aq)+H2O(l) △H=-346 kJmol-1。
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