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【题目】能量是国民经济发展的重要基础,我国目前使用的能源主要是化石燃料。

1已知:C(s)+O2(g)=CO2(g)ΔH=-437.3 kJ·mol1

H2(g)+O2(g)=H2O(g)ΔH=-285.8 kJ·mol1

CO(g)+O2(g)=CO2(g)ΔH=-283.0 kJ·mol1

则煤气化反应C(s)+H2O(g)=CO(g)+H2(g)的焓变ΔH________kJ·mol1

2熔融盐燃料电池具有高的发电效率,因而受到重视。可用熔融的碳酸盐作电解质。向负极充入燃料气CH4,用空气与 CO2 的混合气作为正极的助燃气,以石墨为电极材料,制得燃料电池。工作过程中, CO32-移向_________() ,已知 CH4 发生的电极反应式为 CH4 + 4CO32-―8e- 5CO2+2H2O,则另一极的电极反应方程式为:

3利用上述燃料电池,按下图所示装置进行电解,ABCD 均为铂电极,

A甲槽中有200ml一定浓度的NaClC uSO4混合溶液,理论上两极所得气体的体积随时间变化的关系入上图所示(气体体积已换算成标准状况下的体积)(电解前后溶液的体积变化关系忽略不计)

原混合溶液NaCl的物质的量浓度 mol/L CuSO4的物质的量浓度 mol/L

②t2时所得溶液的pH=___________

B乙槽CuSO4 溶液200ml。乙槽内电解的总化学方程式________________

C 极析出 0.64g 物质时,乙杯溶液中生成的硫酸为_________mol。电解后,若使乙池内的溶液完全复原,可向乙池中加入_____________(选填字母标号)

ACu(OH)2 BCuO CCuCO3 DCu2(OH)2CO3

若通电一段时间后,向所得的乙杯溶液中加入 0.2mol Cu(OH)2 才能恰好恢复到电解前的浓度,则电解过程中转移的电子数为______________

【答案】

1+131.5

2负;O2+CO2+4e=CO32-

3A①0.10.1 ②1

B2Cu2++2H2O=2Cu+O2+4H+;①0.01BC ②0.8NA

【解析】

试题分析:1①C(s)+O2(g)═CO2(g)△H=-437.3kJmol-1②H2(g)+O2(g)═H2O(g)△H=-285.8kJmol-1③CO(g)+O2(g)═CO2(g)△H=-283.0kJmol-1,依据盖斯定律计算,①-②-③得到固态碳与水蒸汽反应生成一氧化碳和氢气的热化学方程式是:C(s)+H2O(g)=CO2(g)+H2(g)△H=-131.5kJmol-1;故答案为:-131.5kJmol-1

2甲烷燃料电池中,负极上甲烷被氧化,电极方程式为CH4+4CO32--8e-=5CO2+2H2O,正极发生的反应是氧气得电子的过程,电极反应为:O2+2CO2+4e-=2CO32-,生成的CO32-向负极移动,故答案为:负;O2+CO2+4e=CO32-

3A、电解200mL一定浓度的NaClCuSO4混合溶液,阳极发生2Cl--2e-=Cl24OH--4e-=O2↑+2H2O,阴极发生Cu2++2e-=Cu2H++2e-=H2,结合图可知,为阴极气体体积与时间的关系,为阳极气体体积与时间的关系

由图可知,产生氯气为224mL,则由2Cl--2e-=Cl2可知,n(NaCl)=×2=0.02mol,所以c(NaCl)==0.1mol/L,由t2时生成氧气为112mLn(O2)==0.005mol,则共转移电子为0.02mol+0.005mol×4=0.04mol,根据电子守恒及Cu2++2e-=Cu可知,n(CuSO4)==0.02mol,所以c(CuSO4)==0.1mol/L,故答案为:0.10.1

t24OH--4e-=O2↑+2H2O4H+n(H+)=0.005mol×4=0.02mol,则溶液的c(H+)==0.1mol/L,因此pH=-lg c(H+)=-lg0.1=1,故答案为:1

B乙烧杯电解硫酸铜溶液,石墨为阳极,电极反应为4OH--4e-═O2↑+H2OCu为阴极,电极反应为Cu2++2e-═Cu,电解的总反应为2CuSO4+2H2O2Cu+O2↑+2H2SO4,故答案为:2CuSO4+2H2O2Cu+O2↑+2H2SO4

取出Cu电极,洗涤、干燥、称量、电极增重0.64g,则生成Cu的物质的量为=0.01mol,转移的电子的物质的量为0.01mol×2=0.02mol阳极反应的氢氧根离子的物质的量为0.2mol,生成的硫酸为0.1mol,根据电极方程式,电解过程中损失的元素有铜和氧,A、多加了H元素,错误;B、能够补充铜和氧元素,正确;CCuCO3与硫酸反应放出二氧化碳,相当于加入了氧化铜,正确;DCu2(OH)2CO3多加了H元素,错误;故选BC

加入0.2 mol Cu(OH)2后恰好恢复到电解前的浓度,Cu(OH)2从组成上可看成CuOH2O,根据析出什么加入什么的原则知,析出的物质是氧化铜和水,则阴极上析出氢气和铜,生成0.2mol铜转移电子个数=0.2mol×2 =0.4mol,根据原子守恒知,生成0.2mol水需要0.2mol氢气,生成0.2mol氢气转移电子的个数=0.2mol×2 =0.4mol,所以电解过程中共转移电子数为0.8mol,数目为0.8NA,故答案为:0.8NA

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A.

B.

C

D.

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F.与CH3﹣CH2Cl.

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av(N2O4)=2v(NO2) b.体系颜色不变

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