Question

10．按要求完成下列问题：
（1）N₂（g）和H₂（g）反应生成1molNH₃（g）放出46.1KJ热量，写出该反应热化学方程式N₂（g）+3H₂（g）=2NH₃（g）△H=-92.2kJ．mol^-1
（2）航天领域使用氢氧燃烧电池有酸式和碱式两种，它们放电时的总反应可以表示为：2H₂+O₂=2H₂O，酸式氢氧燃烧电池的电解池是酸．其负极反应可以表示为2H₂-4e^-=4H⁺，则其正极反应可以表示为；O₂+4e^-+4H⁺=2H₂O；碱式氢氧燃烧电池的电解质是碱，其正极反应可以表示为：O₂+2H₂O+4e^-=4OH^-，则其负极反应可以表示为：2H₂+4OH^--4e-=4H₂O．
（3）用石墨作电极电解NaCl水溶液阴极的电极反应2H⁺+2e-=H₂↑
（4）在粗铜精炼的反应中，粗铜当阳极，阳极的电极反应Cu-2e^-=Cu²⁺．

Answer 1

分析 （1）N₂和H₂完全反应生成1molNH₃放热46.0kJ热量，生成2mol氨气放热92KJ，依据热化学方程式书写得到；
（2）根据电池反应式=正极反应式+负极反应式，写出正极反应式或负极反应式；
（3）阳极发生氧化反应，氯离子在阳极放电生成氯气；阴极发生还原反应，水在阴极放电生成氢气与氢氧根离子；
（4）粗铜精炼是利用电解原理，粗铜做阳极失电子发生氧化反应．

解答 解：（1）N₂和H₂完全反应生成1molNH₃放热46.0kJ热量，生成2mol氨气放热92KJ，反应的热化学方程式为：N₂（g）+3H₂（g）=2NH₃（g）△H=-92KJ/mol，
故答案为：N₂（g）+3H₂（g）=2NH₃（g）△H=-92KJ/mol；
（2）酸式氢燃料电池的电解质是酸，
电池总反应式均可表示为：2H₂+O₂=2H₂O①
其负极反应为：2H₂-4e^-=4H⁺②，
则正极反应为 ①-②，即O₂+4e^-+4H⁺=2H₂O；
碱式氢氧燃料电池的电解质是碱，
其正极反应表示为：O₂+2H₂O+4e^-=4OH^-③，
则负极反应为①-③，即2H₂-4e^-+4OH^-=4H₂O，
故答案为：O₂+4e^-+4H⁺=2H₂O；2H₂-4e^-+4OH^-=4H₂O；
（3）电解饱和食盐水时，阳极发生氧化反应阳极是氯离子失电子生成氯气的过程，电极反应式为2Cl^--2e^-=Cl₂↑，阴极氢离子发生还原反应，电极反应式为2H⁺+2e-=H₂↑，故答案为：2H⁺+2e-=H₂↑；
（4）粗铜精炼中粗铜做阳极是电子发生氧化反应，电解反应为Cu-2e^-=Cu²⁺，故答案为：粗铜；Cu-2e^-=Cu²⁺．

点评 本题考查电解原理和原电池原理分析应用，明确电极反应和电极判断，离子的放电顺序是解答本题的关键，注意电极材料与发生的电极反应即可解答，题目难度不大．