Question

（8分）（I）已知：在298 K、1．01KPa下，由穩定的單質發生反應生成1 mol氣態化合物的反應熱叫該化合物的生成熱（ΔH）．如圖所示為氧族元素氫化物a、b、c、d的生成熱數據示意圖．試回答下列問題：

請你歸納出
（I）非金屬元素氫化物的穩定性與其反應熱ΔH的關系____________；
寫出硒化氫在298 K、1．01KPa下，發生分解反應的反應熱△H =______ KJ/mol。
（II）已知：拆開1mol Si—Si鍵，1mol O=O鍵，1mol Si—O鍵分別需要的能量是AkJ、BkJ、CkJ，則硅與氧氣反應生成1molSiO₂的反應熱△H ="="          KJ/mol。
（III）一種新型燃料電池，一極通入空氣，另一極通入丁烷氣體；電解質是摻雜氧化釔（Y₂O₃）的氧化鋯（Z_rO₂）晶體，在熔融狀態下能傳導O^2－。寫出該燃料電池的電極反應：
負極：                         正極：                    

Answer 1

（ 8分）（1）非金屬元素氫化物越穩定，△H越小；△H=" –" 81KJ/mol（1分）
（2）△H=（2A+B–4C）kJ/mol（1分）
（3）C₄H₁₀+13 O^2- －26e-=4CO₂+5H₂O （2分）O₂+4e-=2O^2-  （2分）

（1）非金屬元素越活潑，生成的氫化物越穩定，放出的熱量越多，生成熱△H越小；故氫化物a、b、c、d的分別為H₂Te、H₂Se、H₂S、H₂O，H₂Se的生成熱為+81KJ/mol，反之，硒化氫在298 K、1．01KPa下，發生分解反應的反應熱△H=– 81KJ/mol
（II）硅的燃燒反應為：Si＋O₂SiO₂，其中硅晶體、SiO₂晶體均為原子晶體，1mol硅晶體中含有2molSi—Si鍵，1mol中含有4molSi—O鍵，故吸收熱量為：2A+B，而放出的熱量為4C，故生成1molSiO₂的反應熱△H=反應的鍵能總和—生成物的鍵能總和=（2A+B–4C）kJ/mol
（III）燃料電池的總反應為：2C₄H₁₀＋13O₂=8CO₂＋10H₂O
氧氣在正極得電子：O₂+4e-=2O^2-
丁烷在負極失電子并得到O^2-：C₄H₁₀+13 O^2-－26e-=4CO₂+5H₂O（總反應減去正極反應即可）