Question

10．（1）如圖1裝置中，已知A、B兩池溶液的體積均為200mL．

①寫出裝置的名稱：A池為電解池；B池為原電池；
②若反應開始時，CuSO₄溶液的濃度為1.0mol/L．工作一段時間后取出電極，測得導線上通過了0.04mol e^-．則反應后A池c（Cu²⁺）為0.9mol/L（體積變化忽略不計）．
③A池中左邊石墨棒為陽極，電極反應式為4OH^--4e^-=2H₂O+O₂↑；
A池中總反應的化學方程式為2CuSO₄+2H₂O$\frac{\underline{\;通電\;}}{\;}$2Cu+O₂↑+2H₂SO₄．
（2）圖2是1mol NO₂氣體和1mol CO氣體反應生成CO₂氣體和NO氣體過程中能量變化示意圖；又已知：2NO（g）+2CO（g）?N₂（g）+2CO₂（g）△H=-760.3kJ•mol^-1，則反應：N₂ （g）+2NO₂ （g）?4NO（g） 的△H=+292.3kJ•mol^-1
（3）化學反應中放出的熱能（焓變，△H）與反應物和生成物的鍵能（E）有關．已知：H₂（g）+Cl₂（g）=2HCl （g）△H=-185kJ/mol，E（H-H）=436kJ/mol，E（Cl-Cl）=243kJ/mol．則E（H-Cl）=432KJ/mol．

Answer 1

分析 （1）B裝置能自發(fā)的進行氧化還原反應，所以B是原電池，則A是電解池，B中鋅易失電子作負極，銅作正極，則A中左邊碳棒是陽極，右邊碳棒是陰極，陽極上氫氧根離子放電，陰極上銅離子放電，根據銅和轉移電子的關系進行有關計算；
（2）根據能量變化圖，反應熱等于=正反應的活化能減去逆反應的活化能，結合熱化學方程式的書寫規(guī)則書寫；利用寫出的熱化學方程式，結合給出的熱化學方程式，利用蓋斯定律，獲得答案；
（3）根據反應熱=反應物的鍵能-生成物的鍵能來分析．

解答 解：（1）B裝置能自發(fā)的進行氧化還原反應，所以B是原電池，則A是電解池，
故答案為：電解池；原電池；
②CuSO₄溶液的濃度為1.0mol/L溶液中硫酸銅物質的量=1.0mol/L×0.2L=0.2mol，工作一段時間后取出電極，測得導線上通過了0.04mol e^-．Cu²⁺+2e^-=Cu，消耗銅離子物質的量0.02mol，電解后A池c（Cu²⁺）=$\frac{0.2mol-0.02mol}{0.2L}$=0.9mol/L；
故答案為：0.9；
③A池中左邊石墨棒為陽極；電極反應為：4OH^--4e^-=2H₂O+O₂↑，惰性電極電解硫酸銅溶液的離子方程式為：2CuSO₄+2H₂O$\frac{\underline{\;通電\;}}{\;}$2Cu+O₂↑+2H₂SO₄；故答案為：陽；4OH^--4e^-=2H₂O+O₂↑；
（2）該反應的焓變△H=E₁-E₂=134KJ/mol-368KJ/mol=-234KJ/mol，所以熱化學方程式為：①NO₂（g）+CO（g）=CO₂（g）+NO（g）△H=-234kJ•mol^-1；②2NO（g）+2CO（g）?N₂（g）+2CO₂（g），△H=-760.3kJ•mol^-1，反應①×2-②，可得到：N₂ （g）+2NO₂ （g）?4NO（g）△H=+292.3kJ•mol^-1，
故答案為：+292.3kJ•mol^-1；
（3）由于反應熱=反應物的鍵能-生成物的鍵能，設△H₂₉₈（H-Cl）為Xmol，故有：△H₂₉₈（H-H）+△H₂₉₈（Cl-Cl）-2X=-185kJ/mol，即436kJ/mol+243kJ/mol-2X=-185KJ/mol
解得X=432KJ/mol，故答案為：432KJ/mol．

點評 本題考查了原電池、電解池原理的分析判斷，電極反應電池反應，電極反應電子守恒的計算應用以及反應焓變的計算知識，掌握基礎是關鍵．