Question

到目前為止，由化學(xué)能轉(zhuǎn)變的熱能或電能仍然是人類使用最主要的能源．
請回答下列問題：
（1）2C₂H₂（g）+5O₂（g）═4CO₂（g）+2H₂O△H=-2599kJ?mol^-1，則乙炔的燃燒熱為

1299.5kJ?mol^-1

．
（2）有些反應(yīng)進行得很慢，有些反應(yīng)不容易直接發(fā)生，有些反應(yīng)的產(chǎn)品不純（有副反應(yīng)發(fā)生），這給測定反應(yīng)熱造成了困難，此時可利用蓋斯定律，就可以間接地把它們的反應(yīng)熱計算出來．已知
①CO（g）+1/2O₂（g）═CO₂（g）△H₁=-283.0kJ?mol^-1
②C（s）+O₂（g）═CO₂（g）△H₂=-393.5kJ?mol^-1
則C（s）+1/2O₂（g）═CO（g）△H=

-110.5kJ?mol^-1

．
（3）從化學(xué)鍵的角度分析，化學(xué)反應(yīng)的過程就是反應(yīng)物的化學(xué)鍵的破壞和生成物的化學(xué)鍵的形成過程．已知鍵能數(shù)據(jù)如下表．

化學(xué)鍵	鍵能（kJ/mol）	化學(xué)鍵	鍵能（kJ/mol）
N≡N	942	H-O	460
N-H	391	O=O	499
H-H	437

反應(yīng)N₂+3H₂═2NH₃ △H=a kJ?mol^-1．試根據(jù)表中所列鍵能數(shù)據(jù)估算a 的數(shù)值

-93

．
（4）最近美國Simons等科學(xué)家發(fā)明了不必使氨先裂化為氫就可直接用于燃料電池的方法．該方法既有液氫燃料電池的優(yōu)點，又克服了液氫不易保存的不足．其裝置為用鉑黑作為電極，插入強堿溶液中，一個電極通入空氣，另一電極通入氨氣．其電池總反應(yīng)為4NH₃+3O₂═2N₂+6H₂O．試寫出負極電極反應(yīng)式

2NH₃+6OH^--6e^-=N₂+6H₂O

．

Answer 1

分析：（1）1mol可燃物完全燃燒生成穩(wěn)定的氧化物放出的熱量為燃燒熱，結(jié)合熱化學(xué)方程式計算；
（2）根據(jù)蓋斯定律，反應(yīng)②-①可得目標(biāo)熱化學(xué)方程式，反應(yīng)熱也進行相應(yīng)的計算；
（3）反應(yīng)熱=反應(yīng)物的總鍵能-生成物的總鍵能，據(jù)此解答；
（4）負極發(fā)生氧化反應(yīng)，氨氣在負極放電，堿性條件下生成氮氣與水．

解答：解：（1）1mol可燃物完全燃燒生成穩(wěn)定的氧化物放出的熱量為燃燒熱，由2C₂H₂（g）+5O₂（g）═4CO₂（g）+2H₂O△H=-2599kJ?mol^-1可知，乙炔的燃燒熱為

1

2

×2599kJ?mol^-1=1299.5kJ?mol^-1，
故答案為：1299.5kJ?mol^-1；
（2）已知：①CO（g）+

1

2

O₂（g）═CO₂（g）△H₁=-283.0kJ?mol^-1
②C（s）+O₂（g）═CO₂（g）△H₂=-393.5kJ?mol^-1
則根據(jù)蓋斯定律，反應(yīng)②-①得C（s）+

1

2

O₂（g）═CO（g），則△H=-393.5kJ?mol^-1-（-283.0kJ?mol^-1）=-110.5kJ?mol^-1，
故答案為：-110.5kJ?mol^-1；
（3）反應(yīng)熱=反應(yīng)物的總鍵能-生成物的總鍵能，反應(yīng)N₂+3H₂═2NH₃ 的△H=942kJ/mol+3×437kJ/mol-2×3×391kJ/mol=-93kJ/mol，
故答案為：-93；
（4）負極發(fā)生氧化反應(yīng)，氨氣在負極放電，堿性條件下生成氮氣與水，負極電極反應(yīng)式為2NH₃+6OH^--6e^-=N₂+6H₂O，
故答案為：2NH₃+6OH^--6e^-=N₂+6H₂O．

點評：本題考查反應(yīng)熱的有關(guān)計算、原電池電極反應(yīng)式書寫等，難度不大，注意根據(jù)蓋斯定律計算反應(yīng)熱，理解反應(yīng)熱與鍵能的關(guān)系．