Question

化學(xué)反應(yīng)與能量有密切的關(guān)系，化學(xué)反應(yīng)過程總是伴隨著能量的變化，而能量之間可以相互轉(zhuǎn)化．
（1）由氫氣和氧氣反應(yīng)生成0.5mol水蒸氣放熱120.9kJ，若H₂O（l）=H₂O（g）；△H=+44kJ/mol，則H₂的燃燒熱△H=

 

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（2）已知：Na₂CO₃?10H₂O（s）═Na₂CO₃（s）+10H₂O（g）；△H₁=+532.36kJ?mol^-1，Na₂CO₃?10H₂O（s）═Na₂CO₃?H₂O（s）+9H₂O（g）；△H₂=+473.63kJ?mol^-1．寫出Na₂CO₃?H₂O脫水反應(yīng)的熱化學(xué)方程式

 

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（3）已知SO₂（g）+

1

2

O₂（g）?SO₃（g）△H=-98.30kJ/mol，現(xiàn)將4mol SO₂與一定量O₂混合后充分反應(yīng)，當(dāng)放出314.56kJ熱量時，SO₂的轉(zhuǎn)化率為

 

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（4）電解尿素[CO（NH₂）₂]的堿性溶液制氫的裝置示意圖如圖所示（電解池中隔膜僅阻止氣體通過，陰、陽極均為惰性電極）．電解時，陰極發(fā)生

 

反應(yīng)（填“氧化”或“還原”），陽極的電極反應(yīng)式為

 

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Answer 1

考點：熱化學(xué)方程式,電解原理

專題：化學(xué)反應(yīng)中的能量變化,電化學(xué)專題

分析：（1）根據(jù)熱化學(xué)方程式的書寫原則寫出氫氣燃燒生成氣態(tài)水的熱化學(xué)方程式，方程中的熱量和化學(xué)計量數(shù)要對應(yīng)，根據(jù)1mol氣態(tài)水轉(zhuǎn)化成液態(tài)水放出的熱量，結(jié)合氫氣與氧氣反應(yīng)生成氣態(tài)水的反應(yīng)熱計算生成液態(tài)水的反應(yīng)熱，氫氣的燃燒熱是值1mol氫氣完全燃燒生成液態(tài)水放出的熱量，單位是kJ/mol；
（2）依據(jù)熱化學(xué)方程式和蓋斯定律計算所需熱化學(xué)方程式；
（3）將4mol SO₂與一定量O₂混合后充分反應(yīng)，當(dāng)放出314.56kJ熱量，結(jié)合熱化學(xué)方程式計算反應(yīng)的二氧化硫物質(zhì)的量，結(jié)合轉(zhuǎn)化率=

消耗量

起始量

×100%；
（4）由圖可知，CO（NH₂）₂在陽極放電生成N₂，C元素價態(tài)未變化，故還有碳酸鉀生成與水生成；B電極生成氫氣判斷為氫離子得到電子生成氫氣．

解答： 解：（1）氫氣和氧氣反應(yīng)生成1mol水蒸氣放熱241.8kJ，該反應(yīng)的熱化學(xué)方程式為：H₂（g）+

1

2

O₂（g）=H₂O（g）△H=-241.8kJ/mol，1mol液態(tài)水變成氣態(tài)水時要吸收44kJ的熱量，故反應(yīng)H₂（g）+

1

2

O₂（g）=H₂O（l）的反應(yīng)熱△H=-（241.8kJ/mol+44kJ/mol）=-285.8kJ/mol，故氫氣的燃燒熱為△H=-285.8kJ/mol，
故答案為：-285.8kJ/mol；
（2）①Na₂CO₃?10H₂O（s）═Na₂CO₃（s）+10H₂O（g）△H₁=+532.36kJ?mol^-1；
②Na₂CO₃?10H₂O（s）═Na₂CO₃?H₂O（s）+9H₂O（g）△H₂=+473.63kJ?mol^-1；
依據(jù)蓋斯定律①-②得到Na₂CO₃?H₂O脫水反應(yīng)的熱化學(xué)方程式：Na₂CO₃?H₂O（s）═Na₂CO₃（s）+H₂O（g）△H=+58.73kJ?mol^-1 ，
故答案為：Na₂CO₃?H₂O（s）═Na₂CO₃（s）+H₂O（g）△H=+58.73kJ?mol^-1 ；
（3）現(xiàn)將4mol SO₂與一定量O₂混合后充分反應(yīng)，當(dāng)放出314.56kJ熱量時，
SO₂（g）+

1

2

O₂（g）?SO₃（g）△H=-98.30kJ/mol，
1mol                           98.30KJ
n                              314.56KJ
n=3.2mol；
SO₂的轉(zhuǎn)化率=

3.2mol

4mol

×100%=80%，
故答案為：80%；
（4）由圖可知，CO（NH₂）₂在陽極放電生成N₂，C元素價態(tài)未變化，故還有碳酸鉀生成與水生成，電極反應(yīng)式為CO（NH₂）₂+8OH^--6e^-=CO₃^2-+N₂↑+6H₂O，B電極生成氫氣為電解池的陰極，電極反應(yīng)為：2H⁺+2e^-=H₂↑，陰極發(fā)生還原反應(yīng)，
故答案為：還原；CO（NH₂）₂+8OH^--6e^-=N₂↑+CO₃^2-+6H₂O．

點評：本題考查熱化學(xué)方程式和蓋斯定律的分析應(yīng)用，熱化學(xué)方程式計算，原電池原理的分析，電極反應(yīng)書寫，掌握基礎(chǔ)是關(guān)鍵，題目難度中等．