Question

（1）1799年，意大利物理學(xué)家伏特制成了世界上第一個電池-“伏打”電池，直接促進了人類文明的發(fā)展．下列①～⑤裝置中，能構(gòu)成原電池的是

①

（填序號），其正極反應(yīng)式為

2H⁺+2e^-=H₂↑

，負極反應(yīng)式為

Zn-2e^-=Zn ²⁺

，電子向

正極

（填“正極”或“負極”，下同）運動，H⁺向

正極

運動．

（2）合成氨是人類科學(xué)技術(shù)發(fā)展史上的一項重大突破．德國化學(xué)家哈伯和化學(xué)工程專家博斯因為研究工業(yè)合成氨分獲1918年和1931年的諾貝爾化學(xué)獎．
①工業(yè)合成氨反應(yīng)的化學(xué)方程式為

N₂（g）+3H₂（g）

催化劑 .

高溫高壓

2NH₃（g）

．
②化學(xué)反應(yīng)中的能量變化是斷裂舊化學(xué)鍵吸收的能量之和與形成新化學(xué)鍵釋放的能量之和的差．依據(jù)下表計算：

化學(xué)鍵	H-H	N≡N	H-N
生成（或斷裂）1mol化學(xué)鍵時放出（或吸收）的能量	436kJ	946kJ	390kJ

工業(yè)合成氨的反應(yīng)是

放熱

（填“放熱”或“吸熱”）反應(yīng)，1molN₂完全反應(yīng)時對應(yīng)熱量的數(shù)值為

92

kJ．

Answer 1

分析：（1）原電池的構(gòu)成條件是：①有兩個活潑性不同的電極，②將電極插入電解質(zhì)溶液中，③兩電極間構(gòu)成閉合回路，④能自發(fā)的進行氧化還原反應(yīng)，根據(jù)原電池的構(gòu)成條件判斷；易失電子的電極作負極，另一個電極為正極，電子從負極沿導(dǎo)線流向正極，電解質(zhì)溶液中陽離子向正極移動；
（2）①工業(yè)合成氨是利用氮氣和氫氣在高溫、高壓、催化劑條件下合成氨氣；
②化學(xué)反應(yīng)中，化學(xué)鍵斷裂吸收能量，形成新化學(xué)鍵放出能量，根據(jù)方程式計算分別吸收和放出的能量，以此計算反應(yīng)熱并判斷吸熱還是放熱．

解答：解：（1）①符合原電池的構(gòu)成條件，屬于原電池；
②兩個電極材料相同，所以不能構(gòu)成原電池；
③不能自發(fā)的進行氧化還原反應(yīng)，所以不能構(gòu)成原電池；
④沒有電解質(zhì)溶液，不能自發(fā)的進行氧化還原反應(yīng)，所以不能構(gòu)成原電池；
⑤不能形成閉合回路，所以不能構(gòu)成原電池；
銅鋅原電池中，鋅易失電子作負極，電極反應(yīng)式為：Zn-2e^-=Zn ²⁺，銅作正極，正極上氫離子得電子生成氫氣，電極反應(yīng)式為：2H⁺+2e^-=H₂↑，電子向正極移動，氫離子向正極移動，
故答案為：①；2H⁺+2e^-=H₂↑；Zn-2e^-=Zn ²⁺；正極；正極；
（2）①在高溫、高壓、催化劑條件下，氮氣和氫氣發(fā)生氧化還原反應(yīng)生成氨氣，所以合成氨反應(yīng)的化學(xué)方程式為N₂（g）+3H₂（g）

催化劑 .

高溫高壓

2NH₃（g），故答案為：N₂（g）+3H₂（g）

催化劑 .

高溫高壓

2NH₃（g）；
②在反應(yīng)N₂+3H₂?2NH₃中，1mol N₂完全反應(yīng)為NH₃，
斷裂3mol H-H鍵，1mol N三N鍵共吸收的能量為：3×436kJ+946kJ=2254kJ，
生成2mol NH₃，共形成6molN-H鍵，放出的能量為：6×391kJ=2346kJ，
吸收的能量少，放出的能量多，該反應(yīng)為放熱反應(yīng)，
放出的熱量為：2346kJ-2254kJ=92kJ，
故答案為：放熱；92．

點評：本題考查了原電池原理及反應(yīng)熱，根據(jù)原電池構(gòu)成條件、原電池中電子和陰陽離子的移動方向等來分析解答，注意從鍵能角度計算反應(yīng)熱，難度較大．