Question

（1） 纳米级Cu₂O由于具有优良的催化性能而受到关注。已知：
2Cu(s)+O₂(g) ="==" Cu₂O(s)   ΔH=－169kJ·mol^-1，
C(s)+ O₂(g) ="==" CO(g)     ΔH=－110.5kJ·mol^-1，
2Cu(s)+ O₂(g)===2   CuO(s)   ΔH=－314kJ·mol^-1
则工业上用炭粉在高温条件下还原CuO制取Cu₂O和CO的热化学方程式为
                                                                            。
（2）某兴趣小组的同学用下图所示装置研究有关电化学的问题(甲、乙、丙三池中溶质足量)，当闭合该装置的电键K时，观察到电流计的指针发生了偏转。

请回答下列问题：
（1）甲池为    (填“原电池”、“电解池”或 “电镀池”)，A电极的电极反应式为           。
（2）丙池中F电极为        (填“正极”、“负极”、“阴极”或“阳极”)，该池的总反应方程式为                                               。
（3）当池中C极质量减轻10.8 g时，甲池中B电极理论上消耗O₂的体积为   mL(标准状况)。
（4）一段时间后，断开电键K，下列物质能使乙池恢复到反应前浓度的是    (填选项字母)。

A．Cu

B．CuO

C．Cu(OH)2

D．Cu2(OH)2CO3

Answer 1

（1）C(s) + 2CuO (s)= Cu₂O(s) + CO(g) H =+34.5kJ·mol.^-1（3分）
（2）①原电池 （1分）  CH₃OH + 8OH^－－6e^－ = CO₃^2－+ 6H₂O（2分）
②阴极（1分）  2CuSO₄+ 2H₂O  2H₂SO₄ + 2Cu + O₂↑（2分）
③560（2分）
④A（2分）

试题分析：（1）工业上用炭粉在高温条件下还原CuO制取Cu₂O和CO的热化学方程式为
C(s) + 2CuO (s)= Cu₂O(s) + CO(g) H =a，H 的计算如下，C(s)+ O₂(g) ="==" CO(g) 减去2Cu(s)+ O₂(g)===2   CuO(s) 再加上2Cu(s)+O₂(g) ="==" Cu₂O(s) 可以得到C(s) + 2CuO (s)= Cu₂O(s) + CO(g) ，所以H =-110.5+314-169=+34.5kJ·mol.^-1，所以工业上用炭粉在高温条件下还原CuO制取Cu₂O和CO的热化学方程式为
C(s) + 2CuO (s)= Cu₂O(s) + CO(g) H =+34.5kJ·mol.^-1；
（1）由图可以知道，甲池为原电池，A电极为负极，该电极反应式为CH₃OH + 8OH^－－6e^－ = CO₃^2－+ 6H₂O；（2）丙池中F电极与电池的负极连接，所以F电极为阴极，丙电池为电解池，该电池的总的反应式为2CuSO₄+ 2H₂O  2H₂SO₄ + 2Cu + O₂↑；（3）C极中，Ag溶解，所以当池中C极质量减轻10.8 g时，即通过的电子数为10.8/108=0.1mol，所以B电极理论上消耗O₂的体积=0.1/4×22.4×1000=560mL；（4）一段时间后，断开电键K，乙池在电解的过程中引入了银离子，有一部分铜离子在电极上析出，所以加入Cu可以恢复到原来的浓度，故本题的答案选择A。
点评：本题考查了热化学方程式的书写、原电池、电解池，这些考点是高考考查的重点和难点，本题有一定的综合性，难度适中。