Question

【题目】（1）依据盖斯定律可以对某些难以通过实验直接测定的化学反应的焓变进行推算。

已知：C(s，石墨)+O2(g)=CO2(g) △H1=-393.5kJ·mol-1

2H2(g)+O2(g)=2H2O(l) △H2=-571.6kJ·mol-1

2C2H2(g)+5O2(g)=4CO2(g)+2H2O(l) △H3=-2599kJ·mol-1

根据盖斯定律，写出298K时由石墨和H2(g)生成乙炔的反应的热化学方程式__________________。

（2）化学键的键能是形成(或拆开)1 mol化学键时释放(或吸收)的能量。已知白磷(P4)和P4O6的分子结构如下图所示;现提供以下化学键的键能:P-P 198kJ·mol-1、P-O 360kJ·mol-1、氧气分子内氧原子间的键能为498kJ·mol-1。则P4(s)+ 3O2(g) ==P4O6(s)的反应热H为______。

（3）下图是一个电化学过程的示意图。

请回答下列问题：

①图中甲池是_______（填“原电池”或“电解池”）。

②A（石墨）电极的名称是_______（填“正极”“负极”“阴极”或“阳极”）。

③写出通入CH3OH的电极的电极反应式：__________________。

④乙池中反应的化学方程式为______________________，当乙池中B(Ag)极质量增加5.4 g，甲池中理论上消耗O2的体积为_________L（标准状况）。

Answer 1

【答案】2C(s，石墨)+H2(g)=C2H2(g)△H=+226.7kJ/mol-1638 kJ/mol原电池阳极CH3OH+8OH--6e-=CO32-+6H2O4AgNO3+2H2O4Ag+O2↑+4HNO30.28

【解析】

(1)已知：①C (s，石墨)+O2(g)=CO2(g)△H1=-393.5kJmol-1；②2H2(g)+O2(g)=2H2O (l)△H2=-571.6kJmol-1；③2C2H2(g)+5O2(g)═4CO2(g)+2H2O (l)△H2=-2599kJmol-1；2C (s，石墨)+H2(g)=C2H2(g)的反应可以根据①×2+②×-③×得到，所以反应焓变△H=2×(-393.5kJmol-1)+(-571.6kJmol-1)×-(-2599kJmol-1)×=+226.7kJmol-1，298K时由C(石墨，s)和H2(g)生成C2H2(g)反应的热化学方程式：2C (s，石墨)+H2(g)=C2H2(g) △H=+226.7kJmol-1，故答案为：2C (s，石墨)+H2(g)=C2H2(g) △H=+226.7kJmol-1；

(2)各化学键键能为P-P198kJmol-1、P-O360kJmol-1、O=O498kJmol-1，反应热△H=反应物总键能-生成物总键能，所以反应P4+3O2=P4O6的反应热△H=6×198kJmol-1+ 3×498kJmol-1- 12×360kJmol-1 =-1638kJmol-1，故答案为：-1638kJmol-1；

(3)①甲池中甲醇和氧气能自发的进行氧化还原反应，所以属于原电池，故答案为：原电池；

②乙是电解池，甲为原电池，通氧气的是正极，A和正极相连，为电解池中的阳极，故答案为：阳极；

③燃料电池中，负极上通入燃料，碱性条件下，甲醇水中和氢氧根离子反应生成碳酸根离子和水，所以电极反应式为：CH3OH+8OH--6e-=CO32-+6H2O，故答案为：CH3OH+8OH--6e-=CO32-+6H2O；

④乙池是电解池，碳作阳极，银作阴极，所以反应是电解硝酸银溶液，电池反应式为：4AgNO3+2H2O4Ag+O2↑+4HNO3，乙池是电解池，B极上银离子得电子发生还原反应而析出银，根据转移电子相等，当乙池中B极的质量增加5.4g时，甲池中理论上消耗O2的体积=×22.4L/mol=0.28L，故答案为：4AgNO3+2H2O4Ag+O2↑+4HNO3；0.28。