Question

1．液氨气化后，分解产生的氢气可作为氢氧燃料电池的燃料．氨气分解反应的热化学方程式如下：
2NH₃（g）?N₂ （g）+3H₂（g）△H=+a kJ•mol^-1
请回答下列问题：
（1）已知：2H₂（g）+O₂ （g）═2H₂O（l）△H=-b kJ•mol^-1
NH₃ （g）?NH₃（l）△H=-c kJ•mol^-1
则4NH₃（l）+3O₂ （g）═2N₂（g）+6H₂O（l） 的△H=2a-3b+4ckJ•mol^-1．
（2）水能发生电离：2H₂O（l）?H₃O⁺+OH^-，液氨也能发生类似的电离．请写出液氨的电离方程式2NH₃?NH₄⁺+NH₂^-．
（3）实验室用Pt电极对液氨进行电解可以得到H₂和N₂，若电解过程中阳极收集得到4.48L气体（标况），则转移的电子的数目是1.2N_A，标准状况下阴极得到的气体的质量为1.2g．

Answer 1

分析 （1）根据所给的反应，通过加减乘除等变化得到所要求的反应，反应热也做相应的变化即可；
（2）根据水的电离并结合题目所给的信息来分析；
（3）实验室用Pt电极对液氨进行电解可以得到H₂和N₂，则阳极收集到的气体为N₂，求出氮气的物质的量，然后根据电解时氮元素的价态由-3价变为0价来分析转移的电子的数目；根据电解时阴阳两极上得失电子数相等，可求出阴极上失去的电子的物质的量，然后根据阴极上当转移2mol电子时，生成1mol氢气来分析所得气体的物质的量和质量．

解答 解：（1）已知：①2NH₃（g）?N₂ （g）+3H₂（g）△H=+a kJ•mol^-1
②2H₂（g）+O₂ （g）═2H₂O（l）△H=-b kJ•mol^-1
③NH₃ （g）?NH₃（l）△H=-c kJ•mol^-1
将①×2+②×3-③×4可得：4NH₃（l）+3O₂ （g）═2N₂（g）+6H₂O（l）△H=（2a-3b+4c）KJ/mol，故答案为：2a-3b+4c；
（2）液氨类似于水的电离，已知水的电离方程式可写为2H₂O?H₃O⁺+OH^-，则液氨的电离方程式为2NH₃?NH₄⁺+NH₂^-，故答案为：2NH₃?NH₄⁺+NH₂^-；
（3）实验室用Pt电极对液氨进行电解可以得到H₂和N₂，则阳极收集到的气体为N₂，标况下4.48L氮气的物质的量为0.2mol，而电解时氮元素的价态由-3价变为0价，故当生成0.2mol氮气时转移0.2mol×6=1.2mol电子，即1.2N_A个电子；根据电解时阴阳两极上得失电子数相等，故阴极上得到的电子的物质的量为1.2mol，而阴极上当转移2mol电子时，生成1mol氢气，故当阴极上得到1.2mol电子时，生成0.6mol氢气，质量m=nM=0.6mol×2g/mol=1.2g，故答案为：1.2N_A；1.2．

点评 本题考查了盖斯定律的应用和电解池中根据得失电子数守恒来解题，难度不大，是高考中常考的题型．