Question

【题目】为解决能源短缺问题，工业生产中应合理利用化学能。

（1）25℃，1.01×105Pa时，实验测得，4g氢气在O2中完全燃烧生成液态水，放出572kJ的热量，则表示H2的燃烧热的热化学方程式为________________________________。

（2）下图是某笔记本电脑使用的甲醇燃料电池的结构示意图。放电时甲醇应从_________处通入（填“a”或“b”），电池内部H+向_________（填“左”或“右”）移动。写出电池负极的电极反应式_________________________________。

（3）从化学键的角度分析，化学反应的过程就是反应物的化学键的破坏和生成物的化学键的形成过程。

化学键	H-H	N-H	N≡N
键能/ kJ·mol-1	436	a	945

已知：N2(g)+3H2(g)=2NH3(g) △H=-93 kJ·mol-1。试根据表中所列键能数据计算a的数值__________。

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

2H2(g)+O2(g)=2H2O(1) △H2=-571.6 kJ·mol-1 ②

2C2H2(g)+5O2(g)=4CO2(g)+2H2O(1) △H3=-2599 kJ·mol-1 ③

根据盖斯定律，计算反应2C（s，石墨）+H2(g)=C2H2(g)的△H=_______________。

Answer 1

【答案】 H2(g)+O2(g)=H2O(1) △H=-286kJ/mol a 右 CH3OH+H2O-6e-=CO2+6H+ 391 +226.7kJ·mol-1

【解析】(1)燃烧热是1mol可燃物完全燃烧生成稳定氧化物放出的热量，根据n=计算1mol氢气完全燃烧放出的热量，结合热化学方程式的书写方法写出热化学方程式；(2)根据电子流向可知a为负极，负极发生氧化反应，b为正极发生还原反应，溶液中阳离子移向正极；(3)根据反应热等于反应物的总键能-生成物的总键能求算；(4)利用盖斯定律分析解答。

(1)4g氢气即2mol在O2中完全燃烧生成液态水，放出572kJ的热量，则1mol氢气在氧气中燃烧生成液态水，放出286kJ的热量，则表示H2的燃烧热的热化学方程式为：H2(g)+O2(g)═H2O(l)△H=-286kJ/mol，故答案为：H2(g)+ O2(g)═H2O(l)△H=-286kJ/mol；

(2)原电池中电子从负极经外电路流向正极，根据电子流向可知a电极为负极，甲醇在负极上发生氧化反应，电极反应式为CH3OH+H2O-6e-═CO2+6H+，b为正极，氧气得电子发生还原反应，电极反应式为3O2+12e-+12H+═6H2O，氢离子移向正极右侧，故答案为：a；右；CH3OH+H2O-6e-═CO2+6H+；

(3)N2(g)+3H2(g)2NH3(g)△H=945kJmol-1+436kJmol-1×3-akJmol-1×6=-93kJmol-1，a=391 kJmol-1，故答案为：391；

(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，利用盖斯定律将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，故答案为：+226.7kJmol-1。