Question

(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0.5mol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

（1） 1022kJ （2） TiO₂(s)＋2Cl₂(g) +2C(s) ===TiCl₄(l)+ 2CO(g)  ΔH＝-81 kJ·mol^－
（3） 724kJ  （4）化学能    电能      2H₂-4e^-=4H⁺        O₂+4e^-+4H⁺= 2H₂O

试题分析：（1）已知①C₃H₈(g)+5O₂(g)＝3CO₂(g)+4H₂O(l) ΔH=－2220.0 kJ·mol^-1，②H₂O（l）＝H₂O（g） ΔH="+44.0" kJ·mol^-1，则根据盖斯定律可知①+②×4即得到C₃H₈(g)+5O₂(g)＝3CO₂(g)+4H₂O(g) ΔH=－2044kJ·mol^-1，则0.5mol丙烷燃烧生成CO₂和气态水时释放的热量为2044kJ·mol^-1×0.5mol＝1022kJ。
（2）已知：③TiO₂(s)＋2Cl₂(g)＝TiCl₄(l)＋O₂(g)  ΔH＝＋140 kJ·mol^－1，④2C(s)＋O₂(g)＝2CO(g) ΔH＝－221 kJ·mol^－1，则根据盖斯定律可知③+④即得到TiO₂和焦炭、氯气反应生成TiCl₄和CO气体的热化学方程式为TiO₂(s)＋2Cl₂(g) +2C(s) ===TiCl₄(l)+ 2CO(g)  ΔH＝-81 kJ·mol^－。
（3）在N₄=2N₂反应中，根据反应热等于反应物总键能减去生成物总键能可知，1molN₄气体转化为N₂的吸收或放出的热量为：6×193kJ-2×941kJ＝－724kJ，即该反应放出724kJ热量。
（4）该电池属于原电池，是将化学能转变为电能的装置，该反应中氢气失电子被氧化，氢气失电子生成氢离子，所以电极反应式为2H₂-4e^-═4H⁺，氧气得电子被还原，氧气得电子和溶液中的氢离子生成水，所以电极反应式为O₂+4H⁺+4e^-═2H₂O。