Question

（1）納米級(jí)Cu₂O由于具有優(yōu)良的催化性能而受到關(guān)注．已知：
2Cu（s）+

1

2

O₂（g）═Cu₂O（s）△H=-169kJ?mol^-1，
C（s）+

1

2

O₂（g）═CO（g）△H=-110.5kJ?mol^-1，
2Cu（s）+O₂（g）═CuO（s）△H=-314kJ?mol^-1
則工業(yè)上用炭粉在高溫條件下還原CuO制取Cu₂O和CO的熱化學(xué)方程式為

C（s）+2CuO（s）=CuO（s）+CO（g）△H=+34.5kJ?mol^-1

．
（2）某興趣小組的同學(xué)用如圖所示裝置研究有關(guān)電化學(xué)的問(wèn)題（甲、乙、丙三池中溶質(zhì)足量），當(dāng)閉合該裝置的電鍵K時(shí)，觀察到電流計(jì)的指針發(fā)生了偏轉(zhuǎn)．

請(qǐng)回答下列問(wèn)題：
（1）甲池為

原電池

（填“原電池”、“電解池”或“電鍍池”），A電極的電極反應(yīng)式為

CH₃OH+8OH^--6e^-=CO₃^2-+6H₂O

．
（2）丙池中F電極為

陰極

 （填“正極”、“負(fù)極”、“陰極”或“陽(yáng)極”），該池的總反應(yīng)方程式為

2CuSO₄+2H₂O

通電  .

2H₂SO₄+2Cu+O₂↑

．
（3）當(dāng)池中C極質(zhì)量減輕10.8g時(shí)，甲池中B電極理論上消耗O₂的體積為

560

mL（標(biāo)準(zhǔn)狀況）．
（4）一段時(shí)間后，斷開(kāi)電鍵K，下列物質(zhì)能使乙池恢復(fù)到反應(yīng)前濃度的是

A

（填選項(xiàng)字母）．
A．Cu        B．CuO      C．Cu（OH）₂      D．Cu₂（OH）₂CO₃．

Answer 1

分析：（1）根據(jù)蓋斯定律結(jié)合熱化學(xué)方程式的書(shū)寫(xiě)方法來(lái)書(shū)寫(xiě)；
（2）①根據(jù)燃料電池的工作原理知識(shí)負(fù)極上是燃料上發(fā)生失電子的氧化反應(yīng)來(lái)回答；
②根據(jù)電解池陰極陽(yáng)極的判斷方法以及電解池的工作原理來(lái)回答；
③根據(jù)電子守恒來(lái)計(jì)算回答；
④根據(jù)溶液復(fù)原的方法：出什么加什么來(lái)回答．

解答：解：（1）已知：①2Cu（s）+

1

2

O₂（g）═Cu₂O（s）△H=-169kJ?mol^-1，
②C（s）+

1

2

O₂（g）═CO（g）△H=-110.5kJ?mol^-1，
③2Cu（s）+O₂（g）═CuO（s）△H=-314kJ?mol^-1
用炭粉在高溫條件下還原CuO制取Cu₂O和CO的化學(xué)方程式為C（s）+2CuO （s）=Cu（s）+CO（g），
該反應(yīng)可以是②-③-

1

2

×①，反應(yīng)的焓變是-110.5kJ?mol^-1-（-314kJ?mol^-1）-

1

2

×（-169kJ?mol^-1）=34.5kJ?mol^-1，
故答案為：C（s）+2CuO （s）=CuO（s）+CO（g）△H=+34.5kJ?mol^-1；
（2）①甲池是燃料電池，屬于原電池，在該燃料電池中，負(fù)極上是甲醇發(fā)生失電子的氧化反應(yīng)，在堿性環(huán)境下，CH₃OH+8OH^--6e^-=CO₃^2-+6H₂O，
故答案為：原電池；CH₃OH+8OH^--6e^-=CO₃^2-+6H₂O；
②甲池中，通入甲醇的電極是負(fù)極，通入氧氣的電極是正極，所以F是陰極，E是陽(yáng)極，D是陰極，C是陽(yáng)極，電解硫酸銅溶液的電極反應(yīng)式為：2CuSO₄+2H₂O

通電  .

2H₂SO₄+2Cu+O₂↑，故答案為：陰極；2CuSO₄+2H₂O

通電  .

2H₂SO₄+2Cu+O₂↑；
③C極上的電極反應(yīng)為：Ag-e^-=Ag⁺，B電極上的電極反應(yīng)為：O₂+2H₂O+4e^-=4OH^-，當(dāng)池中C極質(zhì)量減輕10.8g時(shí)，即轉(zhuǎn)移電子是0.1mol，此時(shí)甲池中B電極理論上消耗O₂的物質(zhì)的量是0.25mol，體積為0.25mol×22.4L/mol=0.56L=560mL，故答案為：560；
④乙池子電解硝酸銅，用活潑電極金屬銀為陽(yáng)極，所以在陰極上是銅離子得電子生成金屬銅的反應(yīng)，溶液中減少了Cu元素的質(zhì)量，所以要讓電解質(zhì)復(fù)原，需要加入金屬銅，故選A．

點(diǎn)評(píng)：本題是一道熱化學(xué)和電化學(xué)結(jié)合的綜合考查題，要求學(xué)生主義知識(shí)的梳理和歸納是解題的關(guān)鍵，難度不大．