Question

完成下列熱化學方程式（化學方程式、電極反應式、表達式等）的書寫：

（1）已知：2Cu(s)＋1/2O₂(g)=Cu₂O(s)；△H = -169kJ·mol^-1，

C(s)＋1/2O₂(g)=CO(g)；△H = -110.5kJ·mol^-1，

 Cu(s)＋1/2O₂(g)=CuO(s)；△H = -157kJ·mol^-1

用炭粉在高溫條件下還原CuO生成Cu₂O的熱化學方程式是：                      

（2）在一定條件下，二氧化硫和氧氣發生如下反應：2SO₂(g)+O₂(g)2SO₃(g)，寫出該反應的化學平衡常數表達式：                      

（3）以甲烷、空氣為反應物，KOH溶液作電解質溶液構成燃料電池，則負極反應式為：                  。

（4）無水AlCl₃瓶蓋打開有白霧，其反應的化學方程式為                  。

（5）“鎂—次氯酸鹽”燃料電池，其裝置示意圖如圖，該電池反應的總反應方程式為_____________________。

（6）工業上電解飽和食鹽水的離子方程式為________________。

 

Answer 1

【答案】

（12分）（1）2CuO(s)＋C(s)= Cu₂O(s)＋CO(g)；△H =+34.5 kJ·mol^-1     （2分）

（2）K= c²(SO₃)/ c²(SO₂) c (O₂)    （2分）

（3）CH₄+10OHˉ—8eˉ=CO₃²ˉ+7H₂O，  （2分）

（4）AlCl₃＋3H₂OAl(OH)₃＋3HCl   （2分）

（5）Mg+ClO^-+ H₂O= Cl^-+Mg(OH)₂   （2分）

（6）2Clˉ＋2H₂O 2OHˉ＋Cl₂↑＋H₂↑    （2分）

【解析】

試題分析：（1）已知：①2Cu（s）+1/2O₂（g）=Cu₂O（s）；△H=-169kJ·mol^-1，

②C（s）+1/2O₂（g）=CO（g）；△H=-110.5kJ·mol^-1，

③Cu（s）+1/2O₂（g）=CuO（s）；△H=-157kJ·mol^-1

由蓋斯定律可知，①-③×2+②得2CuO（s）+C（s）=Cu₂O（s）+CO（g）；△H=-169kJ·mol^-1-（-157kJ·mol^-1）×2=-110.5kJ·mol^-1=+34.5 kJ·mol^-1．

故答案為：2CuO（s）+C（s）=Cu₂O（s）+CO（g）；△H=+34.5 kJ·mol^-1．

（2）可逆反應2SO₂（g）+O₂（g）2SO₃（g）的化學平衡常數

故答案為：

（3）原電池負極發生氧化反應，甲烷在負極放電，氧氣在正極反應，堿性條件下氧氣放電生成氫氧根離子，正極電極反應式為2O₂+4H₂O+8e^－=8OH^－，總的電池反應式為CH₄+2O₂+2OHˉ=CO₃²ˉ+3H₂O，電池總反應式減去正極電極反應式可得負極電極反應式為CH₄+10OHˉ-8eˉ=CO₃²ˉ+7H₂O．

故答案為：CH₄+10OHˉ-8eˉ=CO₃²ˉ+7H₂O．

（4）AlCl₃水解AlCl₃+3H₂OAl（OH）3+3HCl生成HCl，氯化氫與空氣中的水蒸氣呈白霧．

故答案為：AlCl₃+3H₂OAl（OH）3+3HCl．

（5）由圖可知鎂-次氯酸鹽”燃料電池中Mg與ClO^－、H₂O反應生成Cl^－與Mg（OH）₂，該電池反應的總反應方程式為Mg+ClO^－+H₂O=Cl^－+Mg（OH）₂．

故答案為：Mg+ClO^－+H₂O=Cl^－+Mg（OH）₂．

（6）電解飽和食鹽水生成氯氣、氫氣、氫氧化鈉，電解飽和食鹽水的離子方程式為2Clˉ+2H₂O 2OHˉ+Cl₂↑+H₂↑．

故答案為：2Clˉ+2H₂O 2OHˉ+Cl₂↑+H₂↑

考點：用蓋斯定律進行有關反應熱的計算；原電池和電解池的工作原理；化學平衡常數的含義