Question

到目前為止，由化學(xué)能轉(zhuǎn)變?yōu)闊崮芑螂娔苋匀皇侨祟愂褂米钪饕�的能源�?br />（1）化學(xué)反應(yīng)中放出的熱能（焓變，△H）與反應(yīng)物和生成物的鍵能（E）有關(guān)．已知：H₂（g）+Cl₂（g）=2HCl（g）△H=-185kJ/mol  E（H-H）=436kJ/mol，E（Cl-Cl）=247kJ/mol則E（H-Cl）=

 

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（2）已知：Fe₂O₃（s）+3CO（g）=2Fe（s）+3CO₂（g）△H=-25kJ/mol
　　　　　3Fe₂O₃（s）+CO（g）=2Fe₃O₄（s）+CO₂（g）△H=-47kJ/mol 
　　　　　Fe₃O₄（s）+CO（g）=3FeO（s）+CO₂（g）△H=+19kJ/mol
請寫出CO還原FeO的熱化學(xué)方程式：

 

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最近，又有科學(xué)家制造出一種使用固體電解質(zhì)的燃料電池，其效率更高．一個(gè)電極通入空氣，另一個(gè)電極通入汽油蒸汽．其中固體電解質(zhì)是摻雜了Y₂O₃（Y：釔）的ZrO₂（Zr：鋯） 固體，它在高溫下能傳導(dǎo)O^2-離子（其中氧化反應(yīng)發(fā)生完全）．以丁烷（C₄H₁₀）代表汽油．
①電池的正極反應(yīng)式為

 

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②放電時(shí)固體電解質(zhì)里的O^2-離子的移動(dòng)方向是向

 

極移動(dòng)（填正或負(fù)）．

Answer 1

考點(diǎn)：熱化學(xué)方程式,化學(xué)電源新型電池

專題：化學(xué)反應(yīng)中的能量變化

分析：（1）反應(yīng)熱=反應(yīng)物總鍵能-生成物總鍵能，據(jù)此計(jì)算；
（2）依據(jù)熱化學(xué)方程式和蓋斯定律計(jì)算得到所需熱化學(xué)方程式；固體電解質(zhì)的燃料電池，通入空氣的電極反應(yīng)為O₂+4e^-=2O^2-，汽油在負(fù)極發(fā)生氧化反應(yīng)，原電池工作時(shí)，陰離子向負(fù)極移動(dòng)，陽離子向正極移動(dòng)．

解答： 解：（1）436kJ/mol+247kJ/mol-2E（H-Cl）=-185kJ/mol，解得E（H-Cl）=434KJ/mol，
故答案為：434KJ/mol；
（2）①Fe₂O₃（s）+3CO（g）=2Fe（s）+3CO₂（g）△H=-25KJ/mol
②3Fe₂O₃（s）+CO（g）=2Fe₃O₄（s）+CO₂（g）△H=-47KJ/mol
③Fe₃O₄（s）+CO（g）=3FeO（s）+CO₂（g）△H=+19KJ/mol
依據(jù)蓋斯定律③×2+②-①×3得到：6FeO（s）+6CO（g）=6Fe（s）+6CO₂（g）△H=-66 KJ/mol；
即熱化學(xué)方程式為：FeO（s）+CO（g）=Fe（s）+CO₂（g）△H=-11 KJ/mol；
故答案為：FeO（s）+CO（g）=Fe（s）+CO₂（g）△H=-11 KJ/mol；
①固體電解質(zhì)的燃料電池，通入空氣的電極反應(yīng)為O₂+4e^-=2O^2-，故答案為：O₂+4e^-=2O^2-；
②原電池工作時(shí)，陰離子向負(fù)極移動(dòng)，陽離子向正極移動(dòng)，故答案為：負(fù)；

點(diǎn)評(píng)：本題考查反應(yīng)熱的有關(guān)計(jì)算，原電池工作原理，難度中等，注意掌握根據(jù)蓋斯定律、熱化學(xué)方程式、反應(yīng)焓變利用鍵能的計(jì)算方法，題目難度中等．