Question

（1）根据反应2Fe³⁺+Cu=2Fe²⁺+Cu²⁺设计原电池，所需负极材料为

 

，溶液中Fe³⁺向

 

（填“负极”或“正极”）迁移，负极反应式为

 

；正极反应式为

 

．
（2）通常状况下，稀强酸、稀强碱反应生成1mol水时放出57.3kJ的热．
①实验室中可用稀盐酸和氢氧化钡稀溶液反应来测定中和热．请写出能表示该反应中和热的热化学方程式

 

；
②分别取100mL 0.50mol/L盐酸与100mL 0.55mol/L NaOH溶液进行中和反应．通过测定反应过程中所放出的热量可计算中和热．假设盐酸和氢氧化钠溶液的密度都是1g/cm³，中和后生成溶液的比热容c=4.18J/（g?℃）．实验时，测得反应前盐酸与NaOH溶液的平均温度为21.5℃，反应后混合溶液的温度为24.9℃．则实验测得的中和热△H=

 

（保留1位小数）
（3）实验测得4.6g 乙醇在氧气中充分燃烧生成CO₂（g）和H₂O（l）时释放出aKJ的热量，写出表示乙醇燃烧热的热化学方程式：

 

（4）已知Na₂CO₃?10H₂O（s）═Na₂CO₃（s）+10H₂O（g）△H₃=+532.36kJ/mol
Na₂CO₃?10H₂O（s）═Na₂CO₃?H₂O（s）+9H₂O（g）△H₄=+473.63kJ/mol
写出Na₂CO₃?H₂O脱水反应生成Na₂CO₃（s）和水蒸气的热化学方程式

 

．

Answer 1

考点：原电池和电解池的工作原理,热化学方程式,中和热的测定

专题：化学反应中的能量变化

分析：（1）根据方程式知，Cu元素化合价由0价变为+2价、Fe元素化合价由+3价变为+2价，则Cu作负极、不如Cu活泼的金属或导电的非金属作正极，放电时，电解质溶液中阳离子向正极移动；
（2）①根据酸碱中和反应生成1mol液态水时放出57.3kJ的热量书写热化学方程式；
②根据Q=m?c?△T计算；
（3）4.6g 乙醇的物质的量=

4.6g

46g/mol

=0.1mol，0.1mol乙醇在氧气中充分燃烧生成CO₂（g）和H₂O（l）时释放出aKJ的热量，则1mol乙醇完全燃烧生成二氧化碳和液态水放出10akJ热量；
（4）根据盖斯定律进行计算．

解答： 解：（1）根据方程式知，Cu元素化合价由0价变为+2价、Fe元素化合价由+3价变为+2价，则Cu作负极、不如Cu活泼的金属或导电的非金属作正极，负极反应式为Cu-2e-=Cu²⁺、正极反应式为2Fe³⁺+2e-=2Fe²⁺，放电时，铁离子向正极移动，
故答案为：铜；正极；Cu-2e-=Cu²⁺；2Fe³⁺+2e-=2Fe²⁺；
（2）①已知稀强酸、稀强碱反应生成1mol液态水时放出57.3kJ的热量，稀盐酸和氢氧化钡稀溶液都是强酸和强碱的稀溶液，则反应的热化学方程式为

1

2

Ba（OH）₂（aq）+HCl （aq）═

1

2

BaCl₂（aq）+H₂O△H=-57.3 kJ/mol，
故答案为：

1

2

Ba（OH）₂（aq）+HCl （aq）═

1

2

BaCl₂（aq）+H₂O△H=-57.3 kJ/mol；
②100mL 0.50mol/L盐酸与100mL 0.55mol/L NaOH溶液进行中和反应生成水的物质的量为0.1L×0.50mol=0.05mol，
溶液的质量为：200ml×1g/ml=200g，温度变化的值为△T=24.9℃-21.5℃=3.4℃，
则生成0.05mol水放出的热量为Q=m?c?△T=200g×4.18J/（g?℃）×3.4℃=2842.4J，即2.842kJ，
所以实验测得的中和热△H=-

2.842kJ

0.05mol

=-56.8 kJ/mol，
故答案为：-56.8 kJ/mol；
（3）4.6g 乙醇的物质的量=

4.6g

46g/mol

=0.1mol，0.1mol乙醇在氧气中充分燃烧生成CO₂（g）和H₂O（l）时释放出aKJ的热量，则1mol乙醇完全燃烧生成二氧化碳和液态水放出10akJ热量，则其热化学方程式为CH₃CH₂OH（l）+3O₂（g）=2 CO₂（g）+3H₂O（l）△H=-10akJ/mol，
故答案为：CH₃CH₂OH（l）+3O₂（g）=2 CO₂（g）+3H₂O（l）△H=-10akJ/mol；
（4）Na₂CO₃?10H₂O（s）═Na₂CO₃（s）+10H₂O（g）△H₃=+532.36kJ/mol①，
Na₂CO₃?10H₂O（s）═Na₂CO₃?H₂O（s）+9H₂O（g）△H₄=+473.63kJ/mol ②，
将方程式①-②得Na₂CO₃?H₂O（s）═Na₂CO₃（s）+H₂O（g）△H=（+532.36kJ/mol）-（+473.63kJ/mol ）=+58.73 kJ/mol，
故答案为：Na₂CO₃?H₂O（s）═Na₂CO₃（s）+H₂O（g）△H=+58.73 kJ/mol．

点评：本题考查了原电池设计、中和热测定、盖斯定律等知识点，明确原电池原理、中和热测定方法、盖斯定律内涵即可解答，原电池设计是考试高频点，会根据电池反应式中元素化合价变化确定正负极、电解质溶液．