Question

1）已知拆开1molH-H键，1molN-H键，1molN≡N键分别需要的能量是436kJ、391kJ、946kJ，则N₂与H₂反应生成NH₃的热化学方程式为

 

2）据报道，最近摩托罗拉公司研发了一种由甲醇和氧气以及强碱作电解质溶液的新型手机电池，电量是现用镍氢电池和锂电池的十倍，可连续使用1个月才充电一次．假设放电过程中甲醇完全氧化产生的CO₂被充分吸收生成CO₃^2-．
（1）甲醇在

 

极发生反应，其电极反应式是

 

，正极的电极反应式是

 

（2）该电池总反应的离子方程式是

 

．

Answer 1

考点：化学电源新型电池,热化学方程式

专题：电化学专题

分析：1）化学反应中，化学键断裂吸收能量，形成新化学键放出能量，根据方程式计算分别吸收和放出的能量，以此计算反应热并判断吸热还是放热；
2）（1）放电时，相当于原电池的工作原理，正极是氧气发生得电子的还原反应，负极是甲醇发生失电子的氧化反应；
（2）放电时负极反应为：CH₃OH-6e^-+8OH^-=CO₃^2-+6H₂O，正极电极反应式：O₂+2H₂O+4e^-=4OH^-，电池反应为2CH₃OH+3O₂+4OH^-=2CO₃^2-+6H₂O；

解答： 解：1）在反应N₂+3H₂?2NH₃中，断裂3molH-H键，1mol N三N键共吸收的能量为：3×436kJ+946kJ=2254kJ，生成2mol NH₃，共形成6mol N-H键，放出的能量为：6×391kJ=2346kJ，吸收的能量少，放出的能量多，该反应为放热反应，放出的热量为：2346kJ-2254kJ=92kJ，
故答案为：N₂（g）+3H₂（g）?2NH₃（g）△H=-92kJ?mol^-1；
2）（1）放电时，相当于原电池的工作原理，正极是氧气发生得电子的还原反应，即O₂+4e^-+2H₂O=4OH^-，负极是甲醇发生失电子的氧化反应，即CH₃OH-6e^-+8OH^-=6H₂O+CO₃^2-，
故答案为：负；CH₃OH-6e^-+8OH^-=6H₂O+CO₃^2-；O₂+4e^-+2H₂O=4OH^-；
（2）放电过程中，甲醇完全氧化产生的CO₂被充分吸收生成CO₃^2-，则反应的总方程式为2CH₃OH+3O₂+4OH^-=2CO₃^2-+6H₂O，
故答案为：2CH₃OH+3O₂+4OH^-=2CO₃^2-+6H₂O；

点评：本题主要考查了热化学方程式的书写、原电池的工作原理，题目难度中等，需要注意热化学方程式的书写：物质的状态、反应热的数值与单位，反应热的数值与化学方程式前面的系数成正比，注意根据题给信息正确书写电极方程式为解答该题的关键．