Question

【题目】Ⅰ.研究化学反应中的能量变化有重要意义。请根据学过的知识回答下列问题：

（1）已知一氧化碳与水蒸气反应过程的能量变化如图所示：该反应的热化学方程式为

________________________________

（2）已知：C(s)＋H2O(g)===CO(g)＋H2(g)　ΔH＝＋131 kJ·mol－1，则C(s)＋CO2(g)===2CO(g)　ΔH＝________。

（3）化学反应可视为旧键断裂和新键形成的过程。化学键的键能是形成(或拆开)1 mol化学键时释放(或吸收)的能量。已知：N≡N键的键能是948.9 kJ·mol－1，H—H键的键能是436.0 kJ·mol－1；N—H键的键能是391.55 kJ·mol－1。则1/2N2(g)＋3/2H2(g)===NH3(g)　ΔH＝________。

Ⅱ.下图是一个化学过程的示意图，回答下列问题：

（1）甲池是________装置，乙装置中电极A的名称是____。

（2）甲装置中通入CH4的电极反应式为_______________________，乙装置中电极B(Ag)的电极反应式为_______________________

（3）一段时间，当丙池中产生112 mL(标准状况下)气体时，均匀搅拌丙池，所得溶液在25 ℃时的pH＝________。(已知：NaCl溶液足量，电解后溶液体积为500 mL)。若要使丙池恢复电解前的状态，应向丙池中通入________(写化学式)。

Answer 1

【答案】 CO(g)＋H2O(g)===CO2(g)＋H2(g)　ΔH＝－41 kJ·mol－1 ＋172 kJ·mol－1 －46.2 kJ·mol－1 原电池 阳极 CH4＋10OH－－8e－===CO＋7H2O Ag＋＋e－===Ag 12 HCl

【解析】Ⅰ.(1)图象分析反应是放热反应，焓变为-41KJ/mol，标注物质狙击状态和对应反应焓变得到热化学方程式为：CO(g)+H2O(g)═CO2(g)+H2(g)△H=-41kJmol-1，故答案为：CO(g)+H2O(g)═CO2(g)+H2(g) △H=-41kJmol-1；

(2)①CO(g)+H2O(g)═CO2(g)+H2(g)△H=-41kJmol-1；②C(s)+H2O(g)═CO(g)+H2(g) △H=+131kJmol-1，依据盖斯定律②-①得到：C(s)+CO2(g)═2CO(g)△H═+172kJ/mol，故答案为：+172kJ/mol；

(3)N≡N键的键能是948.9kJmol-1，H-H键的键能是436.0kJmol-1；N-H键的键能是391.55kJmol-1．则N2(g)+ H2(g)═NH3(g)；△H=反应物键能总和-生成物键能总和=×948.9kJmol-1 +×436.0kJmol-1 -3×391.55kJmol-1=-46.2kJ/mol，故答案为：-46.2kJ/moL；

Ⅱ.(1)甲池中一极通入甲烷，另一极通入氧气，所以甲池为甲烷形成的燃料电池，通入甲烷的一极为负极，通入氧气的一极为正极，A与正极相连，所以A为阳极；故答案为：原电池；阳极；

(2)CH4在负极上失电子，碱性条件下生成碳酸根，所以甲装置中通入CH4的电极反应式为CH4+10OH--8e-=CO32-+7H2O；乙装置中B(Ag)的电极为银离子得电子，其电极反应式为：Ag++e-=Ag；故答案为：CH4+10OH--8e-=CO32-+7H2O；Ag++e-=Ag；

(3)设电解后氢氧化钠的物质的量浓度是xmol/L，丙池中产生112mL，则氢气的体积与氯气的体积相同均为56mL，

2NaCl+2H2OH2↑+Cl2↑+2NaOH，

22.4L 2mol

0.056L 0.5xmol

则x==0.01mol/L，则c(H+)=10-12 mol/L，所以溶液的pH=12，由于电解生成H2和Cl2从溶液中逸出，所以应该加二者的化合物，即加入HCl，故答案为：12；HCl。