Question

2007年10月24日，我國(guó)在西昌衛(wèi)星發(fā)射中心用“長(zhǎng)征三號(hào)甲”運(yùn)載火箭將“嫦娥一號(hào)”探月衛(wèi)星成功送入太空，邁出了向廣寒宮求索的第一步．“長(zhǎng)征三號(hào)甲”是三級(jí)液體助推火箭，一、二級(jí)為常規(guī)燃料，第三級(jí)為液態(tài)氧燃料．
（1）常規(guī)燃料通常指以肼（N₂H₄）為燃料，以二氧化氮做氧化劑．但有人認(rèn)為若用氟氣代替二氧化氮作氧化劑，反應(yīng)釋放的能量更大（兩者反應(yīng)生成氮?dú)夂头�化氫氣體）．
已知：N₂H₄（g）+O₂（g）=N₂（g）+2H₂O（g）；△H=-543kJ?mol^-1

1

2

H₂（g）+

1

2

F₂（g）=HF（g）；△H=-269kJ?mol^-1
H₂（g）+

1

2

O₂（g）=H₂O（g）；△H=-242kJ?mol^-1
請(qǐng)寫(xiě)出肼和氟氣反應(yīng)的熱化學(xué)方程式：

N₂H₄（g）+2F₂（g）=N₂（g）+4HF（g）△H=-1135kJ?mol^-1

；
（2）氫是一種理想的綠色能源，最近科學(xué)家利用太陽(yáng)光分解水來(lái)制備氫．如圖為光分解水制氫的循環(huán)系統(tǒng)，反應(yīng)過(guò)程中所需的電能由太陽(yáng)能光電池提供，反應(yīng)體系中I₂和Fe²⁺等可循環(huán)使用．

①判斷光電池的a端為

負(fù)

極，b端為

正

極；
②寫(xiě)出電解池A中電極反應(yīng)式：
陰極

2H⁺+2e^-→H₂↑

，陽(yáng)極

2I^-→I₂+2e^-

；
③電解池B中反應(yīng)的離子方程式

4Fe³⁺+2H₂O

通電  .

O₂↑+4H⁺+4Fe²⁺

；
④若電解池A中生成H₂的體積為8.96L（標(biāo)準(zhǔn)狀況下），則電解池B中生成Fe²⁺的物質(zhì)的量為

0.8mol

．

Answer 1

分析：（1）利用蓋斯定律來(lái)尋找已知的反應(yīng)與目標(biāo)反應(yīng)的關(guān)系，然后計(jì)算未知反應(yīng)的反應(yīng)熱，再書(shū)寫(xiě)熱化學(xué)反應(yīng)方程式；
（2）利用電解的陰陽(yáng)極來(lái)分析電源的正負(fù)極，利用電解池原理來(lái)分析離子的移動(dòng)及電極反應(yīng)式，并利用電子守恒來(lái)進(jìn)行有關(guān)的計(jì)算來(lái)解答．

解答：解：（1）由N₂H₄（g）+O₂（g）=N₂（g）+2H₂O（g）；△H=-543kJ?mol^-1①

1

2

H₂（g）+

1

2

F₂（g）=HF（g）；△H=-269kJ?mol^-1②
H₂（g）+

1

2

O₂（g）=H₂O（g）；△H=-242kJ?mol^-1③
利用蓋斯定律可知①+②×4-③×2可得反應(yīng)N₂H₄（g）+2F₂（g）=N₂（g）+4HF（g），
該反應(yīng)的△H=（-543kJ?mol^-1）+4×（-269kJ?mol^-1）-2×（-242kJ?mol^-1）=-1135kJ?mol^-1，
故答案為：N₂H₄（g）+2F₂（g）=N₂（g）+4HF（g）△H=-1135kJ?mol^-1
（2）電解池左邊放出氫氣，氫離子在此得到電子，故左側(cè)為電解池陽(yáng)極，所以a端為原電池負(fù)極，b端為正極碘離子在此失去電子．
故答案為：①負(fù)，正
②2H⁺+2e^-→H₂↑，2I^-→I₂+2e^-
③4Fe³⁺+2H₂OO₂↑+4H⁺+4Fe²⁺   
（4）據(jù)原電池原理，得失電子守恒有n（H2）=V/Vm=8.96L/22.4molL^-1=0.4mol，所以 故答案為：失去電子數(shù)為2×0.4mol=0.8mol，F(xiàn)e^3+→Fe²⁺，得到電子數(shù)為2×0.4mol
故答案為：0.8mol

點(diǎn)評(píng)：本題目起點(diǎn)高，落點(diǎn)低，最終依據(jù)蓋斯定律以及氧化還原反應(yīng)原理（電解池原理）就可以解決．有關(guān)電子得失是學(xué)生的難點(diǎn)．