Question

（16分）I．（4分）已知拆开1mol H—H键，1mol N三N键分别需要吸收的能量为436kJ，946kJ；形成1mol N—H键，会放出能量391kJ，在反应N₂ + 3H₂== 2NH₃中，每生成2mol NH₃ ___        _热量（填：吸收或放出）_____      kJ。

II．(6分)我国经济发展对能源的需求与日俱增。一种新型燃料电池是将两根特制电极插入氢氧化钾溶液中，然后从两极分别通入甲烷和氧气，其电极反应式为：

X极：CH₄+10OH^- -8e- == CO₃^2-+7H₂O   Y极：4H₂O+2O₂+8e- ==8OH^-

（1）指出该电池的正极__________（X或Y）极

（2）在标准状况下，通入5．6L甲烷气体，完全反应后有__________mol电子转移；

（3）该电池的电解质溶液的PH变化是_______   ___（填升高、降低、不变）

III．(6分)利用Cu + 2FeCl₃ = CuCl₂ + 2FeCl₂反应，设计一个原电池。

（1）画出装置图（在图中标出电极材料、正负极、电解质溶液）。

（2）写出电极反应方程式

负极：                        正极：                   

Answer

(16分)．I．放出 （2分） 92（2分）

II．（1）Y极（2分） （2）2 （2分） （3）降低（2分）

III．（1）（2分）

（2）Cu-2e-==Cu2+ （2分） 2Fe3++2e-==2Fe2+（2分）

【解析】

试题分析：I、根据反应热=反应物的总键能-生成物的总键能，所以反应N2 + 3H2== 2NH3中每生成2mol氨气的热效应为436kJ×3+946kJ-2×3×391kJ=-92kJ，所以放出92kJ的热量；

II、（1）原电池的正极发生还原反应，元素的化合价降低，氧气中O元素的化合价降低，所以Y是正极；

（2）标准状况下5．6L甲烷的物质的量是5．6L/22．4L/mol=0．25mol，则转移电子的物质的量是0．25mol×8=2mol；

（3）根据得失电子守恒，反应的总方程式中有氢氧根离子消耗，所以氢氧根离子的浓度减小，pH降低；

III、（1）根据原电池的设计原理，该反应中Cu失去电子，作负极，铁离子得到电子生成亚铁离子，所以两个电极为Cu和碳棒，氯化铁为电解质溶液，用导线将两电极相连形成闭合回路，构成原电池，装置如图；

（2）Cu在负极发生氧化反应，所以负极反应式是Cu-2e-==Cu2+；正极是铁离子得到电子生成亚铁离子，电极反应式是2Fe3++2e-==2Fe2+。

考点：考查反应热的计算，电化学反应原理的应用