Question

3．（1）化學(xué)鍵的鍵能是指氣態(tài)原子間形成1mol化學(xué)鍵時(shí)釋放的能量．下表列出了某些化學(xué)鍵的鍵能：

化學(xué)鍵	H-H	O═O	O-H
鍵能 （kJ•mol-1）	436	x	463

請回答下列問題：
①如圖表示某反應(yīng)的能量變化關(guān)系圖，此反應(yīng)為放熱（填“放熱”或“吸熱”）反應(yīng)，其中△H=C-DkJ•mol^-1（用含C和D的字母表示）．
②若此能量變化關(guān)系圖表示反應(yīng)H₂（g）+$\frac{1}{2}$O₂（g）═H₂O（g）△H=-241.8kJ•mol^-1，則B=926kJ•mol^-1，x=496.4
（2）①火箭發(fā)射常以液態(tài)肼（N₂H₄）為燃料，液態(tài)過氧化氫為助燃劑．已知：
N₂H₄（l）+O₂（g）═N₂（g）+2H₂O（g），△H=-534kJ•mol^-1
H₂O₂（l）═H₂O（l）+$\frac{1}{2}$O₂（g），△H=-98kJ•mol^-1
H₂O（l）═H₂O（g），△H=+44kJ•mol^-1
試寫出N₂H₄和液態(tài)H₂O₂反應(yīng)生成氣態(tài)水的熱化學(xué)方程式N₂H₄（l）+2H₂O₂（l）═N₂（g）+4H₂O（g）△H=-642kJ•mol^-1．
②肼（N₂H₄）-空氣燃料電池是一種堿性燃料電池，電解質(zhì)溶液是20%～30%的KOH溶液．該電池放電時(shí)，負(fù)極的電極反應(yīng)式是N₂H₄+4OH^--4e^-=4H₂O+N₂．

Answer 1

分析 （1）①從反應(yīng)物和生成物能量大小分析；△H=-（反應(yīng)物總能量-生成物總能量）；
②△H=反應(yīng)物鍵能和-生成物鍵能和，鍵能和等于其活化能；
（2）①根據(jù)蓋斯定律，將所給的反應(yīng)通過加減乘除得到所要求的目標(biāo)反應(yīng)，反應(yīng)熱做相應(yīng)的變化即可；
②肼-空氣燃料電池放電時(shí)，負(fù)極上肼失電子和氫氧根離子反應(yīng)生成H₂O和氮?dú)�，正極上氧氣得電子和水反應(yīng)生成氫氧根離子，據(jù)此分析解答．

解答 解：（1）①反應(yīng)物能量高于生成物，正反應(yīng)放熱；△H=-（反應(yīng)物總能量-生成物總能量）=-（D-C）KJ/mol=（C-D）KJ/mol，
故答案為：放熱；（C-D）；
②B表示1mol水的鍵能，為2×463KJ/mol=926KJ/mol；△H=反應(yīng)物鍵能和-生成物鍵能和=436KJ/mol+$\frac{1}{2}$xKJ/mol-2×463KJ/mol=-241.8KJ/mol，x=496.4KJ/mol，
故答案為：926；496.4；
（2）①N₂H₄（l）+O₂（g）═N₂（g）+2H₂O（g），△H=-534kJ•mol^-1①
H₂O₂（l）═H₂O（l）+$\frac{1}{2}$O₂（g），△H=-98kJ•mol^-1②
H₂O（l）═H₂O（g），△H=+44kJ•mol^-1③
將①+2②+4③可得：N₂H₄（l）+2H₂O₂（l）=N₂（g）+4H₂O（g）△H=（-534kJ•mol^-1）+2×（-98kJ•mol^-1）+4×（+44kJ•mol^-1）=-642 kJ•mol^-1
故答案為：N₂H₄（l）+2H₂O₂（l）═N₂（g）+4H₂O（g）△H=-642 kJ•mol^-1；
②肼-空氣燃料電池放電時(shí)，負(fù)極上肼失電子和氫氧根離子反應(yīng)生成H₂O和氮?dú)猓�電極反應(yīng)式為N₂H₄+4OH^--4e^-=4H₂O+N₂，正極上氧氣得電子和水反應(yīng)生成氫氧根離子，電極反應(yīng)式為O₂+2H₂O+4e^-=4OH^-，
故答案為：N₂H₄+4OH^--4e^-=4H₂O+N₂．

點(diǎn)評 本題考查電極反應(yīng)式的書寫、蓋斯定律的運(yùn)用，明確各個(gè)電極上發(fā)生的反應(yīng)是解本題關(guān)鍵，注意要結(jié)合電解質(zhì)溶液酸堿性書寫電極反應(yīng)式，為考查重點(diǎn)．