Question

【題目】（1）工業(yè)上利用N2和H2合成NH3，NH3又可以進一步制備聯(lián)氨（N2H4）等。由NH3制備N2H4的常用方法是NaClO氧化法，有學者探究用電解法制備的效率，裝置如圖，試寫出其陽極電極反應式__________________；

（2）某種鉛酸蓄電池具有廉價、長壽命、大容量的特點，它使用的電解質(zhì)是可溶性的甲基磺酸鉛，電池的工作原理：Pb+PbO2+4H+2Pb2++2H2O

放電時，正極的電極反應式為_________；充電時，Pb電極應該連接在外接電飯的___（填“正極”或“負極”）。

（3）乙醇汽油是被廣泛使用的新型清潔燃料，工業(yè)生產(chǎn)乙醇（CH3CH2OH）的一種反應原理為：2CO(g)+4H2(g)CH3CH2OH(g)+H2O(g) △H=-256.1kJ/mol

己知：CO(g)+H2O(g)CO2(g)+H2(g) △H=-41.2kJ/mol

以CO2(g)與H2(g)為原料也可合成乙醇，其熱化學方程式為：___________。

（4）飲用水中的NO3-主要來自NH4+。已知在微生物作用的條件下，NH4+經(jīng)過兩步反應被氧化成NO3-。兩步反應的能量變化示意圖如下：

試寫出1molNH4+(aq)全部氧化成NO3-(aq)的熱化學方程式：____________。

Answer 1

【答案】 2NH3-2e-+O2-=N2H4+H2O PbO2+2e-+4H+=Pb2++2H2O 負極 2CO2(g)+6H2(g)=C2H5OH(g)+3H2O(g) △H=-173.7kJ/mol NH4+(aq)+2O2(g)=NO3-(aq)+2H+(aq)+H2O(l) △H=-346 kJmol-1

【解析】（1）陽極失去電子，發(fā)生氧化反應，則該電解池中陽極是氨氣失去電子轉(zhuǎn)化為N2H4，由于是熔融的電解質(zhì)，所以陽極電極反應式為2NH3-2e-+O2-=N2H4+H2O；（2）放電時，正極二氧化鉛得到電子，電極反應式為PbO2+2e-+4H+=Pb2++2H2O；放電時Pb是負極，則充電時，Pb電極應該連接在外接電飯的_負極。（3）已知：①2CO(g)+4H2(g)CH3CH2OH(g)+H2O(g) △H=-256.1kJ/mol，②CO(g)+H2O(g)CO2(g)+H2(g) △H=-41.2kJ/mol，則根據(jù)蓋斯定律可知①－②×2即得到CO2(g)與H2(g)為原料合成乙醇的熱化學方程式為2CO2(g)+6H2(g)=C2H5OH(g)+3H2O(g) △H=-173.7kJ/mol。（4）由圖可知，第一步熱化學反應為NH4+（aq）+1.5O2（g）=2H+（aq）+NO2-（aq）+H2O（l）△H=-273kJmol-1①，第二步熱化學反應為NO2-（aq）+0.5O2（g）=NO3-（aq）△H=-73kJmol-1②，由蓋斯定律可知①+②得1mol NH4+（aq）全部氧化成NO3-（aq）的熱化學方程式為NH4+(aq)+2O2(g)=NO3-(aq)+2H+(aq)+H2O(l) △H=-346 kJmol-1。