Question

（1）甲硅烷（SiH₄）是一種無色氣體，遇到空氣能發(fā)生爆炸性自燃，生成SiO₂和水，已知室溫下1g甲硅烷自燃放出熱量44.6kJ，其熱化學(xué)方程式是

 

．
（2）焙燒產(chǎn)生的SO₂可用于制硫酸．已知25℃、101kPa時：
2SO₂（g）+O₂（g）?2SO₃（g）△H₁=一197kJ?mol^-1；
2H₂O （g）=2H₂O（1）△H₂=一44kJ?mol^-1；
2SO₂（g）+O₂（g）+2H₂O（g）=2H₂SO₄（l）△H₃=一545kJ?mol^-1．
則SO₃ （g）與H₂O（l）反應(yīng)的熱化學(xué)方程式是

 

．
（3）肼（N₂H₄）廣泛用于火箭推進劑、有機合成及電池燃料．肼燃料電池中，通入N₂H₄
的極為電池的

 

極．（填：正、負(fù)）
（4）以丙烷為燃料制作新型燃料電池，電池的正極通入O₂，負(fù)極通入丙烷，電解質(zhì)是固態(tài)氧化物，在熔融狀態(tài)下傳導(dǎo)O^2-．電池正極反應(yīng)式為

 

．

Answer 1

考點：熱化學(xué)方程式,化學(xué)電源新型電池

專題：基本概念與基本理論

分析：（1）根據(jù)甲硅烷的質(zhì)量計算1mol甲硅烷燃燒放出的熱量，結(jié)合化學(xué)方程式書寫熱化學(xué)方程式．注意物質(zhì)的聚集狀態(tài)和反應(yīng)熱的單位等問題；
（2）利用蓋斯定律，將熱化學(xué)方程式進行運算；根據(jù)質(zhì)量守恒或硫原子個數(shù)守恒，找出4KAl（SO₄）₂?12H₂O與H₂SO₄ 之間的關(guān)系；
（3）燃料電池中燃料在原電池中的負(fù)極上發(fā)生氧化反應(yīng)；
（4）負(fù)極通入丙烷，碳元素的化合價升高，電池的正極通入O₂，氧元素的化合價降低，即丙烷與氧氣反應(yīng)生成二氧化碳和水，以此來書寫電池總反應(yīng)方程式；

解答： 解：（1）n（SiH₄）=

1g

32g/mol

=

1

32

mol，則1molSiH₄燃燒放出的熱量為：44.6kJ×32=1427.2kJ，
反應(yīng)的化學(xué)方程式為：SiH₄+O₂=SiO₂+H₂O，則熱化學(xué)方程式為：SiH₄（g）+O₂（g）=SiO₂（g）+H₂O；△H=-1427.2kJ/mol，
故答案為：SiH₄（g）+O₂（g）=SiO₂（g）+H₂O；△H=-1427.2kJ/mol．（12分）
（2）2SO₂（g）+O₂（g）2SO₃（g）△H₁=一197kJ/mol ①
  2H₂O （g）=2H₂O（1）△H₂=一44kJ/mol ②
  2SO₂（g）+O₂（g）+2H₂O（g）=2H₂SO₄（l）△H₃=一545kJ/mol③
利用蓋斯定律：（③-①-②）÷2 得SO₃ （g）+H₂O（l）=H₂SO₄（l）△H=-152kJ/mol，
故答案為：SO₃ （g）+H₂O（l）=H₂SO₄（l）△H=-152kJ/mol；
（3）肼（N₂H₄）廣泛用于火箭推進劑、有機合成及電池燃料．肼燃料電池中，通入N₂H₄的極為電池的負(fù)極；
故答案為：負(fù)；
（4）負(fù)極通入丙烷，碳元素的化合價升高，電池的正極通入O₂，氧元素的化合價降低，即丙烷與氧氣反應(yīng)生成二氧化碳和水，則電池的總反應(yīng)為C₃H₈+5O₂═3CO₂+4H₂O，正極電極反應(yīng)為：O₂+4e^-=2O^2-；
故答案為：O₂+4e^-=2O^2-；

點評：本題考查了氧化還原反應(yīng)基本概念的判斷，熱化學(xué)方程式和蓋斯定律的計算，原電池原理的應(yīng)用，難度適中．