Question

到目前为止，由化学能转变为热能或电能仍然是人类使用最主要的能源．
（1）化学反应中放出的热能（焓变，△H）与反应物和生成物的键能（E）有关．已知：H₂（g）+Cl₂（g）=2HCl（g）△H=-185kJ/mol  E（H-H）=436kJ/mol，E（Cl-Cl）=247kJ/mol则E（H-Cl）=

 

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（2）已知：Fe₂O₃（s）+3CO（g）=2Fe（s）+3CO₂（g）△H=-25kJ/mol
　　　　　3Fe₂O₃（s）+CO（g）=2Fe₃O₄（s）+CO₂（g）△H=-47kJ/mol 
　　　　　Fe₃O₄（s）+CO（g）=3FeO（s）+CO₂（g）△H=+19kJ/mol
请写出CO还原FeO的热化学方程式：

 

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最近，又有科学家制造出一种使用固体电解质的燃料电池，其效率更高．一个电极通入空气，另一个电极通入汽油蒸汽．其中固体电解质是掺杂了Y₂O₃（Y：钇）的ZrO₂（Zr：锆） 固体，它在高温下能传导O^2-离子（其中氧化反应发生完全）．以丁烷（C₄H₁₀）代表汽油．
①电池的正极反应式为

 

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②放电时固体电解质里的O^2-离子的移动方向是向

 

极移动（填正或负）．

Answer 1

考点：热化学方程式,化学电源新型电池

专题：化学反应中的能量变化

分析：（1）反应热=反应物总键能-生成物总键能，据此计算；
（2）依据热化学方程式和盖斯定律计算得到所需热化学方程式；固体电解质的燃料电池，通入空气的电极反应为O₂+4e^-=2O^2-，汽油在负极发生氧化反应，原电池工作时，阴离子向负极移动，阳离子向正极移动．

解答： 解：（1）436kJ/mol+247kJ/mol-2E（H-Cl）=-185kJ/mol，解得E（H-Cl）=434KJ/mol，
故答案为：434KJ/mol；
（2）①Fe₂O₃（s）+3CO（g）=2Fe（s）+3CO₂（g）△H=-25KJ/mol
②3Fe₂O₃（s）+CO（g）=2Fe₃O₄（s）+CO₂（g）△H=-47KJ/mol
③Fe₃O₄（s）+CO（g）=3FeO（s）+CO₂（g）△H=+19KJ/mol
依据盖斯定律③×2+②-①×3得到：6FeO（s）+6CO（g）=6Fe（s）+6CO₂（g）△H=-66 KJ/mol；
即热化学方程式为：FeO（s）+CO（g）=Fe（s）+CO₂（g）△H=-11 KJ/mol；
故答案为：FeO（s）+CO（g）=Fe（s）+CO₂（g）△H=-11 KJ/mol；
①固体电解质的燃料电池，通入空气的电极反应为O₂+4e^-=2O^2-，故答案为：O₂+4e^-=2O^2-；
②原电池工作时，阴离子向负极移动，阳离子向正极移动，故答案为：负；

点评：本题考查反应热的有关计算，原电池工作原理，难度中等，注意掌握根据盖斯定律、热化学方程式、反应焓变利用键能的计算方法，题目难度中等．