Question

【题目】（1）下图是金属镁和卤素单质(X2)反应的能量变化示意图。

写出MgBr2(s)与Cl2(g)生成MgCl（s）和Br2（l）的热化学方程式______________________________。

（2）甲醇燃料电池（结构如图），质子交换膜左右两侧的溶液均为1L2mol·L-1H2SO4溶液。当电池中有2mol e-发生转移时，左右两侧溶液的质量之差为______g（假设反应物耗尽，忽略气体的溶解）。

（3）250mLK2SO4和CuSO4的混合溶液中c(SO42-)＝0. 5mol·L－1，用石墨作电极电解此溶液，当通电一段时间后，两极均收集到1.12L气体（标准状况下）。假定电解后溶液体积仍为250mL，写出阴极电极反应式______________原混合溶液中c(K＋)＝__________________

（4）NaHSO3溶液在不同温度下均可被过量KIO3氧化。将浓度均为0.020mol/L NaHSO3溶液（含少量淀粉）10ml、KIO3(过量)酸性溶液90.0ml混合，记录10—55℃间溶液变蓝时间，实验结果如图。据图分析，图中a点对应的NaHSO3反应速率为________________

Answer 1

【答案】MgBr2(s) + Cl2(g) = MgCl（s）+ Br2（l）ΔH=-117kJ/mol 24 Cu2+ + 2e— = Cu，2H+ + 2e— = H2 0.6mol/L 2.5×10—5mol/L·s

【解析】

（1）依据图像分析可知，①Mg(s)+Cl2(g)=MgCl2(s), ΔH=-641 kJ/mol；②Mg(s)+Br2(g)=MgBr2(s), ΔH=-524 kJ/mol；根据盖斯定律，①-②得：MgBr2(s) + Cl2(g) = MgCl（s）+ Br2（l）ΔH=-117kJ/mol；综上所述，本题答案是：MgBr2(s) + Cl2(g) = MgCl（s）+ Br2（l）ΔH=-117kJ/mol。

（2）负极反应式为CH3OH-6e-+H2O=CO2+6H+,当转移2mol电子时,左侧质量减轻2/6×（44-32）=4g,还要有2molH+通过质子交换膜进入右侧,质量减少2g；正极反应式为O2+4H++4e-=2H2O,右侧质量增加32×2/4=16g，加上转移过来的2gH+,因此左右两侧溶液的质量之差为16+4+2+2=24g；因此，本题正确答案是:24。

（3）石墨作电极电解此溶液，当通电一段时间后，两极均收集到1.12L气体（标准状况），阳极发生：4OH--4e﹣= O2↑+2H2O，生成氧气的量=1.12/22.4=0.05mol；则转移的电子的量为0.2 mol；阴极发生Cu2++2e﹣═Cu、2H++2e-=H2↑，则生成氢气的量=1.12/22.4=0.05mol；根据电子得失守恒，消耗铜离子的量为0.05 mol，溶液中铜离子浓度=0.05/0.25=0.2 mol·L－1,根据电荷守恒可知：0.2×2+c(K+)×1=0.5×2, c(K+)=0.6mol/L；综上所述，本题答案是：Cu2+ + 2e— = Cu，2H+ + 2e— = H2 ； 0.6mol/L。

（4）a点时间为80s,混合液的体积为90+10=100mL=0.1L，浓度变化量为0.02×0.01/0.1=0.002mol/L,a点对应的NaHSO3反应速率为0.002/80= 2.5×10—5mol/L·s；综上所述，本题答案是：2.5×10—5mol/L·s。