Question

【题目】（1）已知下列两个热化学方程式：

C3H8（g）+5O2（g） 3CO2（g）+4H2O（l） ΔH=－2220.0 kJ·mol-1

H2O（l） H2O（g） ΔH=+44.0 kJ·mol-1

则0.5 mol丙烷燃烧生成CO2和气态水时释放的热量为 。

（2）已知：TiO2（s）＋2Cl2（g） TiCl4（l）＋O2（g） ΔH＝＋140 kJ·mol－1

2C（s）＋O2（g） 2CO（g） ΔH＝－221 kJ·mol－1

写出TiO2和焦炭、氯气反应生成TiCl4和CO气体的热化学方程式：

（3）科学家已获得了极具理论研究意义的N4分子，其结构为正四面体（如右图所示），与白磷分子相似。已知断裂1molN—N键吸收193kJ热量，断裂1molNN键吸收941kJ热量，则1molN4气体转化为2molN2时要放出______________kJ能量。

（4）阿波罗宇宙飞船上使用的是氢氧燃料电池，其电池总反应为：

2H2+O2 2H2O，电解质溶液为稀H2SO4溶液，电池放电时是将___________能转化为__________能。其电极反应式分别为：负极_________________，正极____________________。

Answer 1

【答案】（1）1022kJ；

（2）TiO2（s）+2Cl2（g）+2C（s）==TiCl4（l）+2CO（g）△H=-81kJ·mol－1；

（3）724kJ；（4）化学能，电能，2H2—2e－=4H+；O2+4e－+4H+=2H2O。

【解析】

试题分析：（1）①C3H8（g）+5O2（g）=3CO2（g）+4H2O（l），

②H2O（l）=H2O（g），①＋4×②，得出：

C3H8（g）＋5O2（g）=3CO2（g）＋4H2O（l）

△H=（－2220. 0＋4×44）kJ·mol－1=－2044kJ·mol－1，

因此消耗0.5mol丙烷放出的热量为0.5×2044kJ=1022kJ；

（2）TiO2和焦炭、氯气反应的方程式为TiO2＋2C＋2Cl2=TiCl4＋2CO，

TiO2（s）＋2Cl2（g）=TiCl4（l）＋O2（g），

②2C（s）＋O2（g）=2CO（g），①＋②得出：

TiO2（s）+2Cl2（g）+2C（s）==TiCl4（l）+2CO（g） △H= - 81 kJ·mol－1；

（3）根据焓变和键能的关系，△H=（6×193－2×941）kJ·mol－1=724kJ·mol－1，放出热量为724kJ；（4）电池是化学能转化成电能，负极是化合价升高，氢气在负极上反应，其反应式为H2－2e－=2H＋，氧气在正极上得电子，其电子式为O2＋4H＋＋4e－=2H2O。