题目内容
（1）已知：TiO2（s）+2Cl2（g）═TiCl4（l）+O2（g）△H=+140kJ?mol-1；2C（s）+O2（g）═2CO（g）△H=-221kJ?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：
TiO2（s）+2C（s）+2Cl2 （g）=TiCl4（l）+2CO（g）△H=-81KJ?mol-1
TiO2（s）+2C（s）+2Cl2 （g）=TiCl4（l）+2CO（g）△H=-81KJ?mol-1
．（2）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1mol N-N键吸收193kJ热量，断裂1mol N≡N键吸收941kJ热量，则1mol N4气体转化为2molN2时要放出
724
724
kJ能量．（3）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
化学
化学
能转化为电
电
能．其电极反应式分别为：负极2H2-4e-═4H+
2H2-4e-═4H+
，正极O2+4H++4e-═2H2O
O2+4H++4e-═2H2O
．（4）某种燃料电池，一个电极通入空气，另一电极通入液化石油气（以C4H10表示），电池的电解质是掺入了Y2O3的ZrO2晶体，它在高温下传导O2-．则该电池负极的电极反应为：
C4H10+13O2--26e-═4CO2+5H2O
C4H10+13O2--26e-═4CO2+5H2O
，电池工作时，固体电解质里的O2-向负
负
极移动．（填“正”或“负”）．分析：（1）利用盖斯定律计算；
（2）N4气体转变为N2气体先破坏N4分子N-N键吸收能量，再生成N2分子形成N≡N键放出能量，注意一个N4分子中含有6个N-N键，根据能量的变化写出热化学反应方程式；
（3）根据反应2H2+O2=2H2O可知，反应中氢气失电子被氧化，应在负极上的反应，氧气得电子被还原，应在正极上的反应，根据得失电子及反应类型写出相应的电极反应式；
（4）负极上燃料失电子发生氧化反应，原电池放电时，阴离子向负极移动．
（2）N4气体转变为N2气体先破坏N4分子N-N键吸收能量，再生成N2分子形成N≡N键放出能量，注意一个N4分子中含有6个N-N键，根据能量的变化写出热化学反应方程式；
（3）根据反应2H2+O2=2H2O可知，反应中氢气失电子被氧化，应在负极上的反应，氧气得电子被还原，应在正极上的反应，根据得失电子及反应类型写出相应的电极反应式；
（4）负极上燃料失电子发生氧化反应，原电池放电时，阴离子向负极移动．
解答：解：（1）①TiO2 （s）+2Cl2 （g）═TiCl4（l）+O2（g）△H=+140KJ?mol-1
②2C（s）+O2（g）═2CO（g）△H=-221KJ?mol-1
由盖斯定律①+②得到：TiO2（s）+2C（s）+2Cl2 （g）=TiCl4（l）+2CO（g）△H=-81KJ?mol-1，
故答案为：TiO2（s）+2C（s）+2Cl2 （g）=TiCl4（l）+2CO（g）△H=-81KJ?mol-1；
（2）根据原子守恒知，一个N4分子生成2个N2分子，一个N4分子中含有6个N-N键，破坏1molN4分子中含有6molN-N键需要吸收193kJ/mol×6mol=1158KJ能量；
生成2molN≡N键放出941kJ/mol×2mol=1882KJ能量，所以该反应放出1884KJ-1158KJ=724KJ能量，所以热化学反应方程式为N4（g）=2N2（g）△H=-724KJ/mol，
故答案为：724；
（3）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；
故答案为：化学；电；2H2-4e-═4H+；O2+4H++4e-═2H2O；
（4）该原电池中负极上燃料失电子发生氧化反应，电极反应式为C4H10+13O2--26e-═4CO2+5H2O，阴离子向负极移动，
故答案为：C4H10+13O2--26e-═4CO2+5H2O；负．
②2C（s）+O2（g）═2CO（g）△H=-221KJ?mol-1
由盖斯定律①+②得到：TiO2（s）+2C（s）+2Cl2 （g）=TiCl4（l）+2CO（g）△H=-81KJ?mol-1，
故答案为：TiO2（s）+2C（s）+2Cl2 （g）=TiCl4（l）+2CO（g）△H=-81KJ?mol-1；
（2）根据原子守恒知，一个N4分子生成2个N2分子，一个N4分子中含有6个N-N键，破坏1molN4分子中含有6molN-N键需要吸收193kJ/mol×6mol=1158KJ能量；
生成2molN≡N键放出941kJ/mol×2mol=1882KJ能量，所以该反应放出1884KJ-1158KJ=724KJ能量，所以热化学反应方程式为N4（g）=2N2（g）△H=-724KJ/mol，
故答案为：724；
（3）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；
故答案为：化学；电；2H2-4e-═4H+；O2+4H++4e-═2H2O；
（4）该原电池中负极上燃料失电子发生氧化反应，电极反应式为C4H10+13O2--26e-═4CO2+5H2O，阴离子向负极移动，
故答案为：C4H10+13O2--26e-═4CO2+5H2O；负．
点评：本题考查了盖斯定律及原电池原理，难点是电极反应式的书写，要根据电解质溶液的酸碱性书写，为易错点．
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