Question

10．按要求完成下列問題：
（1）N₂（g）和H₂（g）反應生成1molNH₃（g）放出46.1KJ熱量，寫出該反應熱化學方程式N₂（g）+3H₂（g）=2NH₃（g）△H=-92.2kJ．mol^-1
（2）航天領域使用氫氧燃燒電池有酸式和堿式兩種，它們放電時的總反應可以表示為：2H₂+O₂=2H₂O，酸式氫氧燃燒電池的電解池是酸．其負極反應可以表示為2H₂-4e^-=4H⁺，則其正極反應可以表示為；O₂+4e^-+4H⁺=2H₂O；堿式氫氧燃燒電池的電解質是堿，其正極反應可以表示為：O₂+2H₂O+4e^-=4OH^-，則其負極反應可以表示為：2H₂+4OH^--4e-=4H₂O．
（3）用石墨作電極電解NaCl水溶液陰極的電極反應2H⁺+2e-=H₂↑
（4）在粗銅精煉的反應中，粗銅當陽極，陽極的電極反應Cu-2e^-=Cu²⁺．

Answer 1

分析 （1）N₂和H₂完全反應生成1molNH₃放熱46.0kJ熱量，生成2mol氨氣放熱92KJ，依據熱化學方程式書寫得到；
（2）根據電池反應式=正極反應式+負極反應式，寫出正極反應式或負極反應式；
（3）陽極發生氧化反應，氯離子在陽極放電生成氯氣；陰極發生還原反應，水在陰極放電生成氫氣與氫氧根離子；
（4）粗銅精煉是利用電解原理，粗銅做陽極失電子發生氧化反應．

解答 解：（1）N₂和H₂完全反應生成1molNH₃放熱46.0kJ熱量，生成2mol氨氣放熱92KJ，反應的熱化學方程式為：N₂（g）+3H₂（g）=2NH₃（g）△H=-92KJ/mol，
故答案為：N₂（g）+3H₂（g）=2NH₃（g）△H=-92KJ/mol；
（2）酸式氫燃料電池的電解質是酸，
電池總反應式均可表示為：2H₂+O₂=2H₂O①
其負極反應為：2H₂-4e^-=4H⁺②，
則正極反應為 ①-②，即O₂+4e^-+4H⁺=2H₂O；
堿式氫氧燃料電池的電解質是堿，
其正極反應表示為：O₂+2H₂O+4e^-=4OH^-③，
則負極反應為①-③，即2H₂-4e^-+4OH^-=4H₂O，
故答案為：O₂+4e^-+4H⁺=2H₂O；2H₂-4e^-+4OH^-=4H₂O；
（3）電解飽和食鹽水時，陽極發生氧化反應陽極是氯離子失電子生成氯氣的過程，電極反應式為2Cl^--2e^-=Cl₂↑，陰極氫離子發生還原反應，電極反應式為2H⁺+2e-=H₂↑，故答案為：2H⁺+2e-=H₂↑；
（4）粗銅精煉中粗銅做陽極是電子發生氧化反應，電解反應為Cu-2e^-=Cu²⁺，故答案為：粗銅；Cu-2e^-=Cu²⁺．

點評 本題考查電解原理和原電池原理分析應用，明確電極反應和電極判斷，離子的放電順序是解答本題的關鍵，注意電極材料與發生的電極反應即可解答，題目難度不大．