Question

到目前為止，由化學能轉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）有些反應進行得很慢，有些反應不容易直接發生，有些反應的產品不純（有副反應發生），這給測定反應熱造成了困難，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）從化學鍵的角度分析，化學反應的過程就是反應物的化學鍵的破壞和生成物的化學鍵的形成過程．已知鍵能數據如下表．

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

反應N₂+3H₂═2NH₃ △H=a kJ?mol^-1．試根據表中所列鍵能數據估算a 的數值

-93

．
（4）最近美國Simons等科學家發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．其電池總反應為4NH₃+3O₂═2N₂+6H₂O．試寫出負極電極反應式

2NH₃+6OH^--6e^-=N₂+6H₂O

．

Answer 1

分析：（1）1mol可燃物完全燃燒生成穩定的氧化物放出的熱量為燃燒熱，結合熱化學方程式計算；
（2）根據蓋斯定律，反應②-①可得目標熱化學方程式，反應熱也進行相應的計算；
（3）反應熱=反應物的總鍵能-生成物的總鍵能，據此解答；
（4）負極發生氧化反應，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
則根據蓋斯定律，反應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）反應熱=反應物的總鍵能-生成物的總鍵能，反應N₂+3H₂═2NH₃ 的△H=942kJ/mol+3×437kJ/mol-2×3×391kJ/mol=-93kJ/mol，
故答案為：-93；
（4）負極發生氧化反應，氨氣在負極放電，堿性條件下生成氮氣與水，負極電極反應式為2NH₃+6OH^--6e^-=N₂+6H₂O，
故答案為：2NH₃+6OH^--6e^-=N₂+6H₂O．

點評：本題考查反應熱的有關計算、原電池電極反應式書寫等，難度不大，注意根據蓋斯定律計算反應熱，理解反應熱與鍵能的關系．