Question

(1)已知下列兩個熱化學方程式：

C3H8(g)+5O2(g) =3CO2(g)+4H2O(l) ΔH=－2220.0 kJ·mol-1

H2O（l）=H2O（g） ΔH=+44.0 kJ·mol-1

則0.5 mol丙烷燃燒生成CO2和氣態(tài)水時釋放的熱量為 。

(2)已知：TiO2(s)＋2Cl2(g)=TiCl4(l)＋O2(g) ΔH＝＋140 kJ·mol－1

2C(s)＋O2(g)=2CO(g) ΔH＝－221 kJ·mol－1

寫出TiO2和焦炭、氯氣反應生成TiCl4和CO氣體的熱化學方程式： 。

(3)科學家已獲得了極具理論研究意義的N4分子，其結構為正四面體（如圖所示），與白磷分子相似。已知斷裂1molN—N鍵吸收193kJ熱量，斷裂1molNN鍵吸收941kJ熱量，則1molN4氣體轉化為2molN2時要放出 kJ能量。

（4）阿波羅宇宙飛船上使用的是氫氧燃料電池，其電池總反應為：2H2+O2＝2H2O，電解質溶液為稀H2SO4溶液，電池放電時是將 能轉化為 能。其電極反應式分別為：負極 ，正極 。

 

Answer 1

（1） 1022kJ （2） TiO2(s)＋2Cl2(g) +2C(s) ===TiCl4(l)+ 2CO(g) ΔH＝-81 kJ·mol－

（3） 724kJ （4）化學能 電能 2H2-4e-=4H+ O2+4e-+4H+= 2H2O

【解析】

試題分析：（1）已知①C3H8(g)+5O2(g)＝3CO2(g)+4H2O(l) ΔH=－2220.0 kJ·mol-1，②H2O（l）＝H2O（g） ΔH=+44.0 kJ·mol-1，則根據(jù)蓋斯定律可知①+②×4即得到C3H8(g)+5O2(g)＝3CO2(g)+4H2O(g) ΔH=－2044kJ·mol-1，則0.5 mol丙烷燃燒生成CO2和氣態(tài)水時釋放的熱量為2044kJ·mol-1×0.5mol＝1022kJ。

（2）已知：③TiO2(s)＋2Cl2(g)＝TiCl4(l)＋O2(g) ΔH＝＋140 kJ·mol－1，④2C(s)＋O2(g)＝2CO(g) ΔH＝－221 kJ·mol－1，則根據(jù)蓋斯定律可知③+④即得到TiO2和焦炭、氯氣反應生成TiCl4和CO氣體的熱化學方程式為TiO2(s)＋2Cl2(g) +2C(s) ===TiCl4(l)+ 2CO(g) ΔH＝-81 kJ·mol－。

（3）在N4=2N2反應中，根據(jù)反應熱等于反應物總鍵能減去生成物總鍵能可知，1molN4氣體轉化為N2的吸收或放出的熱量為：6×193kJ-2×941kJ＝－724kJ，即該反應放出724kJ熱量。

（4）該電池屬于原電池，是將化學能轉變?yōu)殡娔艿难b置，該反應中氫氣失電子被氧化，氫氣失電子生成氫離子，所以電極反應式為2H2-4e-═4H+，氧氣得電子被還原，氧氣得電子和溶液中的氫離子生成水，所以電極反應式為O2+4H++4e-═2H2O。

考點：考查反應熱的計算、燃料電池的應用等