Question

【題目】（1）已知拆開1mo1H-H鍵、1molN≡N鍵、lmolN-H鍵分別需要吸收的能量為436kJ、946kJ、391kJ。則生成1mo1 NH3時反應放出___________kJ 的熱量。

（2）為了驗證Fe3+與Cu2+氧化性強弱，下列裝置能達到實驗目的的是________（填序號）。

（3）直接乙醇燃料電池(DEFC)具有很多優點，引起了人們的研究興趣。現有以下三種乙醇燃料電池。

①三種乙醇燃料電池中正極反應物均為______________________；

②堿性乙醇燃料電池中，電極a上發生的電極反應式為_______________________________；

③熔融鹽乙醇燃料電池中若選擇熔融碳酸鉀為介質，電池工作時，電極b上發生的電極反應式為______________________________。

Answer 1

【答案】46①O2 C2H5OH＋16OH－－12e－=2CO32－＋11H2OO2＋2CO2＋4e－=2CO32－

【解析】

（1）在反應N2+3H22NH3中，斷裂3mol H-H鍵，1mol N≡N鍵共吸收的能量為：3×436kJ+946kJ=2254kJ，生成2mol NH3，共形成6mol N-H鍵，放出的能量為：6×391kJ=2346kJ，吸收的能量少，放出的能量多，該反應為放熱反應，生成2molNH3放出的熱量為：2346kJ-2254kJ=92kJ，所以生成1molNH3放出的熱量為46kJ，故答案為：46；

（2）驗證Fe3+與Cu2+氧化性強弱，在原電池中，銅作負極、其它導電的金屬或非金屬作正極，電解質溶液為可溶性的鐵鹽，①中銅作負極、C作正極，電池反應式為Cu+2Fe3+=Cu2++2Fe2+，能驗證Fe3+與Cu2+氧化性強弱，故正確；②中鐵發生鈍化現象，Cu作負極、鐵作正極，電池反應式為：Cu+2NO3-+4H+=Cu2++2NO2↑+2H2O，不能驗證Fe3+與Cu2+氧化性強弱，故錯誤；③中鐵作負極、C作正極，電池反應式為：Fe+Cu2+=Cu+Fe2+，不能驗證Fe3+與Cu2+氧化性強弱，故錯誤；故答案為：①；

（3）①正極發生還原反應，三種乙醇燃料電池中正極反應物均為O2，故答案為：O2；

②堿性乙醇燃料電池中，負極上乙醇失電子和水反應生成二氧化碳和氫離子，電極反應式為C2H5OH＋16OH－－12e－=2CO32－＋11H2O，故答案為：C2H5OH＋16OH－－12e－=2CO32－＋11H2O；

③原電池中陰離子向負極移動，所以CO32-向負極（a）移動，電極b上是氧氣得到電子發生還原反應，b電極上的電極反應為：O2+2CO2+4e-=2CO32-，故答案為：O2+2CO2+4e-=2CO32-。