Question

（1）已知N≡N、N﹣H、H﹣H的键能分别为946kJ•mol^﹣1、390.8kJ•mol^﹣1、436.0kJ•mol^﹣1．试根据盖斯定律，写出合成氨反应的热化学方程式   ．

（2）在通常状况下，足量氢氧化钠的稀溶液与含溶质为1mol的稀硫酸完全反应时放出akJ的热量，写出该反应中和热的热化学方程式  

（3）以镁和铝为电极，以NaOH作电解质溶液，构成原电池时，铝做负极，电极反应式为   ；

与MnO₂﹣Zn电池类似，K₂FeO₄﹣Zn也可以组成碱性电池，K₂FeO₄在电池中作为正极材料，其电极反应式为   ，该电池总反应的离子方程式为  ．

Answer 1

考点：  热化学方程式；原电池和电解池的工作原理．

分析：  （1）反应热=反应物键能之和﹣生成物中键能之和，利用化学计量数关系分析熵变；

（2）中和热是强酸强碱发生反应生成1mol水放出的热量，据此书写热化学方程式，1mol的稀硫酸含有2molH⁺，全部反应生成2mol水；

（3）以镁条、铝片为电极，以NaOH溶液为电解质溶液设计的原电池中，相对于电解质溶液来讲，铝更活泼，原电池的总反应一般是负极和电解质溶液的反应，K₂FeO₄﹣Zn也可以组成碱性电池，K₂FeO₄在电池中作为正极材料，负极为锌失电子发生氧化反应，电极反应Zn﹣2e^﹣+2OH^﹣=Zn（OH）₂；依据产物和电子守恒写出正极反应：FeO₄^2﹣+3eˉ+4H₂O→Fe（OH）₃+5OHˉ；有正极反应和负极反应合并得到电池反应．

解答：  解：（1）N≡N的键能是946kJ/mol，H﹣H的键能为436kJ/mol，N﹣H的键能为390.8kJ/mol，则

N₂（g）+3H₂（g）⇌2NH₃（g）△H=946kJ/mol+3×436kJ/mol﹣6×390.8kJ/mol=﹣90.8kJ/mol，

该热化学方程式为N₂（g）+3H₂（g）⇌2NH₃（g）△H=﹣90.8 kJ/mol，

故答案为：N₂（g）+3H₂（g）⇌2NH₃（g）△H=﹣90.8kJ/mol

（2）在通常状况下，足量氢氧化钠的稀溶液与含溶质为1mol的稀硫酸完全反应时放出akJ的热量，1mol的稀硫酸含有2molH⁺，全部反应生成2mol水，生成1mol水放热KJ，中和热的热化学方程式为：NaOH（aq）+H₂SO₄（aq）=Na₂SO₄（aq）+H₂O（l）△H=﹣kJ/mol；

故答案为：NaOH（aq）+H₂SO₄（aq）=Na₂SO₄（aq）+H₂O（l）△H=﹣kJ/mol；

（3）以镁条、铝片为电极，以NaOH溶液为电解质溶液设计的原电池中，相对于电解质溶液NaOH溶液来讲，铝更活泼，故铝做负极，原电池的总反应一般是负极和电解质溶液的反应，故反应方程式为：2Al+2H₂O+2NaOH=2NaAlO₂+3H₂↑，负极电极反应为：Al﹣3e+4OH^﹣=2H₂O+AlO₂^﹣，原电池的负极发生氧化反应，正极电极反应式为：①FeO₄^2﹣+3eˉ+4H₂O=Fe（OH）₃+5OH^﹣；负极电极反应为：②Zn﹣2e^﹣+2OH^﹣=Zn（OH）₂；依据电极反应的电子守恒，①×2+②×3合并得到电池反应为：3Zn+2FeO₄^2﹣+8H₂O=3Zn（OH）₂+2Fe（OH）₃+4OH^﹣，

故答案为：负；Al﹣3e+4OH^﹣=2H₂O+AlO₂^﹣；FeO₄^2﹣+3e^﹣+4H₂O=Fe（OH）₃+5OH^﹣；3Zn+2FeO₄^2﹣+8H₂O=2Fe（OH）₃+4OH^﹣+3Zn（OH）₂．

点评：  本题考查了氧化还原反应、原电池的工作原理的应用、电极反应式的书写等，题目难度中等，熟悉氧化还原反应的规律、原电池的工作原理是解题关键，注意培养阅读材料获取信息的能力．