Question

化学反应与能量有密切的关系，化学反应过程总是伴随着能量的变化，而能量之间可以相互转化．
（1）由氢气和氧气反应生成0.5mol水蒸气放热120.9kJ，若H₂O（l）=H₂O（g）；△H=+44kJ/mol，则H₂的燃烧热△H=

 

．
（2）已知：Na₂CO₃?10H₂O（s）═Na₂CO₃（s）+10H₂O（g）；△H₁=+532.36kJ?mol^-1，Na₂CO₃?10H₂O（s）═Na₂CO₃?H₂O（s）+9H₂O（g）；△H₂=+473.63kJ?mol^-1．写出Na₂CO₃?H₂O脱水反应的热化学方程式

 

．
（3）已知SO₂（g）+

1

2

O₂（g）?SO₃（g）△H=-98.30kJ/mol，现将4mol SO₂与一定量O₂混合后充分反应，当放出314.56kJ热量时，SO₂的转化率为

 

．
（4）电解尿素[CO（NH₂）₂]的碱性溶液制氢的装置示意图如图所示（电解池中隔膜仅阻止气体通过，阴、阳极均为惰性电极）．电解时，阴极发生

 

反应（填“氧化”或“还原”），阳极的电极反应式为

 

．

Answer 1

考点：热化学方程式,电解原理

专题：化学反应中的能量变化,电化学专题

分析：（1）根据热化学方程式的书写原则写出氢气燃烧生成气态水的热化学方程式，方程中的热量和化学计量数要对应，根据1mol气态水转化成液态水放出的热量，结合氢气与氧气反应生成气态水的反应热计算生成液态水的反应热，氢气的燃烧热是值1mol氢气完全燃烧生成液态水放出的热量，单位是kJ/mol；
（2）依据热化学方程式和盖斯定律计算所需热化学方程式；
（3）将4mol SO₂与一定量O₂混合后充分反应，当放出314.56kJ热量，结合热化学方程式计算反应的二氧化硫物质的量，结合转化率=

消耗量

起始量

×100%；
（4）由图可知，CO（NH₂）₂在阳极放电生成N₂，C元素价态未变化，故还有碳酸钾生成与水生成；B电极生成氢气判断为氢离子得到电子生成氢气．

解答： 解：（1）氢气和氧气反应生成1mol水蒸气放热241.8kJ，该反应的热化学方程式为：H₂（g）+

1

2

O₂（g）=H₂O（g）△H=-241.8kJ/mol，1mol液态水变成气态水时要吸收44kJ的热量，故反应H₂（g）+

1

2

O₂（g）=H₂O（l）的反应热△H=-（241.8kJ/mol+44kJ/mol）=-285.8kJ/mol，故氢气的燃烧热为△H=-285.8kJ/mol，
故答案为：-285.8kJ/mol；
（2）①Na₂CO₃?10H₂O（s）═Na₂CO₃（s）+10H₂O（g）△H₁=+532.36kJ?mol^-1；
②Na₂CO₃?10H₂O（s）═Na₂CO₃?H₂O（s）+9H₂O（g）△H₂=+473.63kJ?mol^-1；
依据盖斯定律①-②得到Na₂CO₃?H₂O脱水反应的热化学方程式：Na₂CO₃?H₂O（s）═Na₂CO₃（s）+H₂O（g）△H=+58.73kJ?mol^-1 ，
故答案为：Na₂CO₃?H₂O（s）═Na₂CO₃（s）+H₂O（g）△H=+58.73kJ?mol^-1 ；
（3）现将4mol SO₂与一定量O₂混合后充分反应，当放出314.56kJ热量时，
SO₂（g）+

1

2

O₂（g）?SO₃（g）△H=-98.30kJ/mol，
1mol                           98.30KJ
n                              314.56KJ
n=3.2mol；
SO₂的转化率=

3.2mol

4mol

×100%=80%，
故答案为：80%；
（4）由图可知，CO（NH₂）₂在阳极放电生成N₂，C元素价态未变化，故还有碳酸钾生成与水生成，电极反应式为CO（NH₂）₂+8OH^--6e^-=CO₃^2-+N₂↑+6H₂O，B电极生成氢气为电解池的阴极，电极反应为：2H⁺+2e^-=H₂↑，阴极发生还原反应，
故答案为：还原；CO（NH₂）₂+8OH^--6e^-=N₂↑+CO₃^2-+6H₂O．

点评：本题考查热化学方程式和盖斯定律的分析应用，热化学方程式计算，原电池原理的分析，电极反应书写，掌握基础是关键，题目难度中等．