Question

【題目】(1)肼(N2H4)是火箭推進器中常用的高能燃料，已知0.4mol液態(tài)肼和足量H2O2反應，生成N2和水蒸氣，放出256.65kJ的熱量，請寫出該反應的熱化學方程式：__________________________。

(2)工業(yè)上制氫氣的一個重要反應是：CO(g)+H2O(g)=CO2(g)+H2(g)

已知在25℃時：C(石墨)+ O2(g)=CO(g)△H1=-111kJ·mol-1

H2(g)+ O2(g)=H2O(g)△H2=-242kJ·mol-1

C(石墨)+O2(g)=CO2(g)△H3=-394kJ·mol-1

試計算25℃時一氧化碳與水作用轉(zhuǎn)化為氫氣和二氧化碳反應的反應熱△H=________kJ·mol-1

(3)高鐵酸鉀(K2FeO4)可作凈水劑，也可用于制造高鐵電池。高鐵電池是一種新型可充電電池，與普通高能電池相比，該電池能長時間保持穩(wěn)定的放電電壓。高鐵電池的總反應為3Zn+2K2FeO4+8H2O=3Zn(OH)2+Fe(OH)3+4KOH,該電池放電時正極反應式為____________。

(4)用該電池電解100mL1mol·L-1的AgNO3溶液，寫出電解反應方程式：____________________。當電路中通過0.01mol電子時，被電解溶液的pH為________(溶液體積變化忽略不計)。

Answer 1

【答案】 N2H4(l)+2H2O(l)=N2(g)+4H2O△H=-641.625kJ/mol -41 FeO42-+4H2O+3e-=Fe(OH)3+5OH- 4AgNO3+2H2O=4Ag+O2+4HNO3 1

【解析】(1)0.4mol液態(tài)肼和足量H2O2反應，生成氮氣和水蒸氣，放出256.65kJ的熱量，1mol液態(tài)肼與足量液態(tài)雙氧水反應時放出的熱量641.625kJ，則熱化學方程式為：N2H4(l)+2H2O2(l)═N2(g)+4H2O(g)△H=-641.625 kJmol-1，故答案為：N2H4(l)+2H2O2(l)═N2(g)+4H2O(g)△H=-641.625 kJmol-1；

(2)①C(石墨)+ O2(g)=CO(g)△H1=-111kJ·mol-1，②H2(g)+ O2(g)=H2O(g)△H2=-242kJ·mol-1，③C(石墨)+O2(g)=CO2(g)△H3=-394kJ·mol-1，依據(jù)蓋斯定律③-②-①得到：CO(g)+H2O(g)=CO2(g)+H2(g)△H=-41kJ/mol；故答案為：-41；

(3)根據(jù)總反應3Zn+2K2FeO4+8H2O=3Zn(OH)2+Fe(OH)3+4KOH，高鐵酸鉀在正極得到電子，發(fā)生還原反應，電極反應式為FeO42-+4H2O+3e-=Fe(OH)3+5OH-，故答案為：FeO42-+4H2O+3e-=Fe(OH)3+5OH-；

(4)該電池電解100mL 1molL-1的AgNO3溶液，陽極： 2H2O—4e- = O2↑+ 4H+，陰極：4Ag+ + 4e- = 4Ag↓，總方程式：4AgNO3 + 2H2O 4Ag↓+ O2↑+ 4HNO3。根據(jù)陽極的電極反應：2H2O—4e- = O2↑+ 4H+，所以產(chǎn)生的H+的物質(zhì)的量為0.01mol，其物質(zhì)的量濃度為=0.1mol/L，所以pH=1，故答案為：4AgNO3+2H2O=4Ag+O2+4HNO3；1。