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(1)已知:TiO2(s)+2Cl2(g)═TiCl4(l)+O2(g)△H=+140kJ?mol-1;
2C(s)+O2(g)═2CO(g)△H=-221kJ?mol-1.
写出TiO2和焦炭、氯气反应生成TiCl4和CO气体的热化学方程式:
TiO2(s)+2C(s)+2Cl2 (g)=TiCl4(l)+2CO(g)△H=-81KJ?mol-1
TiO2(s)+2C(s)+2Cl2 (g)=TiCl4(l)+2CO(g)△H=-81KJ?mol-1
.
(2)科学家已获得了极具理论研究意义的N4分子,其结构为正四面体(如图所示),与白磷分子相似.已知断裂1mol N-N键吸收193kJ热量,断裂1mol N≡N键吸收941kJ热量,则1mol N4气体转化为2molN2时要放出
724
724
 kJ能量.
(3)阿波罗宇宙飞船上使用的是氢氧燃料电池,其电池总反应为:2H2+O2═2H2O,电解质溶液为稀H2SO4溶液,电池放电时是将
化学
化学
能转化为
电
电
能.其电极反应式分别为:负极
2H2-4e-═4H+
2H2-4e-═4H+
,正极
O2+4H++4e-═2H2O
O2+4H++4e-═2H2O
.
(4)某种燃料电池,一个电极通入空气,另一电极通入液化石油气(以C4H10表示),电池的电解质是掺入了Y2O3的ZrO2晶体,它在高温下传导O2-.则该电池负极的电极反应为:
C4H10+13O2--26e-═4CO2+5H2O
C4H10+13O2--26e-═4CO2+5H2O
,电池工作时,固体电解质里的O2-向
负
负
极移动.(填“正”或“负”).
分析:(1)利用盖斯定律计算;
(2)N4气体转变为N2气体先破坏N4分子N-N键吸收能量,再生成N2分子形成N≡N键放出能量,注意一个N4分子中含有6个N-N键,根据能量的变化写出热化学反应方程式;
(3)根据反应2H2+O2=2H2O可知,反应中氢气失电子被氧化,应在负极上的反应,氧气得电子被还原,应在正极上的反应,根据得失电子及反应类型写出相应的电极反应式;
(4)负极上燃料失电子发生氧化反应,原电池放电时,阴离子向负极移动.
解答:解:(1)①TiO2 (s)+2Cl2 (g)═TiCl4(l)+O2(g)△H=+140KJ?mol-1
②2C(s)+O2(g)═2CO(g)△H=-221KJ?mol-1
由盖斯定律①+②得到:TiO2(s)+2C(s)+2Cl2 (g)=TiCl4(l)+2CO(g)△H=-81KJ?mol-1,
故答案为:TiO2(s)+2C(s)+2Cl2 (g)=TiCl4(l)+2CO(g)△H=-81KJ?mol-1;
(2)根据原子守恒知,一个N4分子生成2个N2分子,一个N4分子中含有6个N-N键,破坏1molN4分子中含有6molN-N键需要吸收193kJ/mol×6mol=1158KJ能量;
生成2molN≡N键放出941kJ/mol×2mol=1882KJ能量,所以该反应放出1884KJ-1158KJ=724KJ能量,所以热化学反应方程式为N4(g)=2N2(g)△H=-724KJ/mol,
故答案为:724;
(3)该电池属于原电池,是将化学能转变为电能的装置,
该反应中氢气失电子被氧化,氢气失电子生成氢离子,所以电极反应式为2H2-4e-═4H+
氧气得电子被还原,氧气得电子和溶液中的氢离子生成水,所以电极反应式为O2+4H++4e-═2H2O;
故答案为:化学;电;2H2-4e-═4H+;O2+4H++4e-═2H2O;
(4)该原电池中负极上燃料失电子发生氧化反应,电极反应式为C4H10+13O2--26e-═4CO2+5H2O,阴离子向负极移动,
故答案为:C4H10+13O2--26e-═4CO2+5H2O;负.
点评:本题考查了盖斯定律及原电池原理,难点是电极反应式的书写,要根据电解质溶液的酸碱性书写,为易错点.
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相关习题

科目:高中化学 来源: 题型:

8.(1)已知:TiO2(s)+2Cl2(g)═TiCl4(l)+O2(g)△H=+140kJ?mol-1;2C(s)+O2(g)═2CO(g)△H=-221kJ?mol-1写出TiO2、焦炭和氯气反应生成液态TiCl4和CO气体的热化学方程式:
TiO2(s)+2Cl2(g)+2C(s)=TiCl4(l)+2CO(g)△H=-81KJ/mol
TiO2(s)+2Cl2(g)+2C(s)=TiCl4(l)+2CO(g)△H=-81KJ/mol

(2)已知:2SO2(g)+O2(g)?2SO3(g)△H=-196.6kJ?mol-1 2NO(g)+O2(g)?2NO2(g)△H=-113.0kJ?mol-1
则反应NO2(g)+SO2(g)?SO3(g)+NO(g)的△H=
-41.8
-41.8
kJ?mol-1
一定条件下,将NO2与SO2以体积之比1:2置于密闭容器中发生上述反应,下列能说明反应达到平衡状态的是
b
b
(填序号).
a.体系中的压强保持不变
b.混合气体的颜色保持不变
c.SO3和NO的体积之比保持不变
d.每消耗1mol SO3的同时生成1mol NO2
测得上述反应达到平衡状态时NO2与SO2的体积之比为1:6,则平衡常数K=
8
3
8
3
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科目:高中化学 来源: 题型:

利用盖斯定律解答下列各小题
(1)已知:TiO2(s)+2Cl2(g)═TiCl4(l)+O2(g)△H=+140kJ?mol-1
2C(s)+O2(g)═2CO(g)△H=-221kJ?mol-1
写出TiO2和焦炭、氯气反应生成TiCl4和CO气体的热化学方程式:
2C(s)+TiO2(s)+2Cl2(g)═TiCl4(l)+2CO(g)△H=-81kJ?mol-1
2C(s)+TiO2(s)+2Cl2(g)═TiCl4(l)+2CO(g)△H=-81kJ?mol-1
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(2)25℃、101kPa下:①2Na(s)+
12
O2(g)═Na2O(s)△H1=-414kJ?mol-1
②2Na(s)+O2(g)═Na2O2(s)△H2=-511kJ?mol-1
写出该条件下由Na2O2和Na生成Na2O的热化学方程式:
2Na(s)+Na2O2(s)=2Na2O(s)△H1=-317kJ?mol-1
2Na(s)+Na2O2(s)=2Na2O(s)△H1=-317kJ?mol-1

(3)已知:C(s,石墨)+O2(g)═CO2(g)△H1=-393.5kJ?mol-1;
2H2(g)+O2(g)═2H2O(l)△H2=-571.6kJ?mol-1;
2C2H2(g)+5O2(g)═4CO2(g)+2H2O(l)△H2=-2599kJ?mol-1;
写出由C(s,石墨)和H2(g)生成1mol C2H2(g)的热化学方程式
2C(s,石墨)+H2(g)=C2H2(g),△H1=226.7kJ?mol-1
2C(s,石墨)+H2(g)=C2H2(g),△H1=226.7kJ?mol-1
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科目:高中化学 来源:2013-2014学年河北省保定市高三12月月考化学试卷(解析版) 题型:选择题

(1)已知:① TiO2(s)+2Cl2(g)=TiCl4(l)+O2(g) ΔH=+140 kJ·mol-1

②2C(s)+O2(g)=2CO(g) ΔH=-221 kJ·mol-1

写出TiO2和焦炭、氯气反应生成液态TiCl4和CO气体的热化学方程式:________________。

(2)有一类甲醇质子交换膜燃料电池,需将甲醇蒸气转化为氢气,两种反应原理是:

A.CH3OH(g)+H2O(g)=CO2(g)+3H2(g) ΔH=+49.0 kJ·mol-1

B.CH3OH(g)+3/2O2(g)=CO2(g)+2H2O(g) ΔH=-676.7 kJ·mol-1

由上述方程式可知,CH3OH的标准燃烧热________(填“大于”“等于”“小于”或“不能确定”)-676.7 kJ·mol-1。已知水的气化热为44 kJ·mol-1,则氢气燃烧的热化学方程式为__________________________。

 

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科目:高中化学 来源:2013年高考化学备考复习卷B1:化学反应与能量(二)(解析版) 题型:填空题

8.(1)已知:TiO2(s)+2Cl2(g)═TiCl4(l)+O2(g)△H=+140kJ?mol-1;2C(s)+O2(g)═2CO(g)△H=-221kJ?mol-1写出TiO2、焦炭和氯气反应生成液态TiCl4和CO气体的热化学方程式:   
(2)已知:2SO2(g)+O2(g)?2SO3(g)△H=-196.6kJ?mol-1 2NO(g)+O2(g)?2NO2(g)△H=-113.0kJ?mol-1
则反应NO2(g)+SO2(g)?SO3(g)+NO(g)的△H=    kJ?mol-1
一定条件下,将NO2与SO2以体积之比1:2置于密闭容器中发生上述反应,下列能说明反应达到平衡状态的是    (填序号).
a.体系中的压强保持不变
b.混合气体的颜色保持不变
c.SO3和NO的体积之比保持不变
d.每消耗1mol SO3的同时生成1mol NO2
测得上述反应达到平衡状态时NO2与SO2的体积之比为1:6,则平衡常数K=    .

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