Question

Ⅰ.（1）人们把拆开1 mol化学键所吸收的能量看成该化学键的键能。

已知N₂、O₂分子中化学键的键能分别是946 kJ·mol^－1、497 kJ·mol^－1。

查阅资料获知如下反应的热化学方程式。

N₂(g)＋O₂(g)===2NO(g)    ΔH＝＋180 kJ·mol^－1；

N₂(g)＋2O₂(g)===2NO₂(g)    ΔH＝＋68 kJ·mol^－1；

2C(s)＋O₂ (g)===2CO(g)   ΔH＝－221 kJ·mol^－1；

C(s)＋O₂(g)===CO₂(g)    ΔH＝－393.5 kJ·mol^－1。

①一定条件下，N₂与O₂反应生成NO能够自发进行，其原因是___，NO分子中化学键的键能为___kJ·mol^－1。

②CO与NO₂反应的热化学方程式为4CO(g)＋2NO₂(g)===4CO₂(g)＋N₂(g) ΔH＝________。

Ⅱ.熔融状态下，钠的单质和FeCl₂能组成可充电电池(装置示意图如下)，反应原理为：

2Na＋FeCl₂Fe＋2NaCl

放电时，电池的正极反应式为________________；充电时，________(写物质名称)电极接电源的负极；该电池的电解质为____      __

Answer

I、（1）①ΔG<0;631.5 ②-1200kJ/mol；

II、Fe2++2e-=Fe；钠；β-Al2O3

【解析】

试题分析：I、（1）①一定条件下，N2与O2反应生成NO能够自发进行，是因为在一定条件下ΔG=ΔH-TΔS<0；根据反应热与键能的关系，则＋180 kJ·mol－1=946 kJ·mol－1+497 kJ·mol－1-2EN-O，所以NO的键能=（946 kJ·mol－1+497 kJ·mol－1-180 kJ·mol－1）/2=631.5 kJ·mol－1；

②根据盖斯定律，将N2(g)＋2O2(g)===2NO2(g) ΔH＝＋68 kJ·mol－1；2C(s)＋O2 (g)===2CO(g) ΔH＝－221 kJ·mol－1；C(s)＋O2(g)===CO2(g) ΔH＝－393.5 kJ·mol－1中的O2、CO消去，可得4CO(g)＋2NO2(g)===4CO2(g)＋N2(g) ΔH＝2×[2×(－393.5 kJ·mol－1)－(-221 kJ·mol－1)]-68 kJ·mol－1=-1200kJ/mol；

II、放电时，电池的正极发生还原反应，则亚铁离子得到电子生成Fe，电极反应式为Fe2++2e-=Fe；充电时，与电源负极相连的是阴极，发生还原反应，则元素的化合价降低，所以NaCl反应生成Na，则钠与电源的负极相连；根据电池的结构图可知，Z为Na，除去两个电极和电池外壳，则β-Al2O3应是电解质。

考点：考查盖斯定律的应用，电化学反应原理的应用