Question

I：能源是人类生活和社会发展的基础，地球上最基本的能源是    ，大自然利用这一能源最成功的是    ．氢气被人们看作理想的绿色能源，己知氢气的热值是143kJ?g^-1（热值指的是在一定条件下单位质量的物质完全燃烧所放出的热量，氢气转化为液态水．）请写出氢气燃烧的热化学方程式    ．
Ⅱ：理论上任意一个自发的氧化还原反应都能设计成原电池，现有如下反应：
2FeCl₃+Cu=2FeCl₂+CuCl₂
如果将其设计成原电池，请写出负极材料及正极电极反应式．
负极材料：    ；正极电极反应式：    ．
III：工业上用电解熔融氧化铝的方法制取金属铝．
（1）请写出工业用电解熔融氧化铝制取铝的化学方程式：    ．
（2）现冶炼2.7t 铝，需要转移电子的物质的量为    mol．

Answer 1

【答案】分析：Ⅰ：根据氢气的热值计算1mol氢气的燃烧热，进而书写热化学方程式；
Ⅱ：根据电池方程式结合化合价的变化判断正负极材料以及电极反应式，
Ⅲ：工业用电解熔融氧化铝制取铝的化学方程式为2Al₂O₃4Al+3O₂↑，根据化学方程式计算转移电子的物质的量．
解答：解：Ⅰ：地球上的能源主要来源于太阳能，通过植物的光合作用被循环利用，
由氢气的热值可知，1gH₂燃烧放出的热量为143kJ，则1molH₂放出的热量为：2×143kJ=286kJ，
所以氢气燃烧热的热化学方程式为H₂（g）+O₂（g）=H₂O（1）；△H=-286kJ?mol^-1或2H₂（g）+O₂（g）=2H₂O（l）△H=-572KJ?mol^-1，
故答案为：太阳能；植物的光合作用；H₂（g）+O₂（g）=H₂O（1）；△H=-286kJ?mol^-1或2H₂（g）+O₂（g）=2H₂O（l）△H=-572KJ?mol^-1；
Ⅱ：电池反应式为2FeCl₃+Cu=2FeCl₂+CuCl₂，反应中Cu被氧化，应为原电池的负极，电极反应式为Cu-2e^-=Cu²⁺，FeCl₃在正极上得电子被还原，
电极反应式为2Fe³⁺+2e^-=2Fe²⁺，故答案为：Cu；Fe³⁺+2e^-=2Fe²⁺；
Ⅲ：（1）工业用电解熔融氧化铝制取铝的化学方程式为2Al₂O₃4Al+3O₂↑，故答案为：2Al₂O₃4Al+3O₂↑；
（2）2.7t 铝的物质的量为=10⁵mol，每生成1molAl转移的电子的物质的量为3mol，则冶炼2.7t 铝，需要转移电子的物质的量为3×10⁵mol，故答案为：3×10⁵．
点评：本题考查较为综合，涉及热化学方程式、原电池以及金属的电冶炼，题目难度不大，注意热化学方程式以及电极反应式的书写方法．