题目内容
Ⅰ：利用水煤气合成二甲醚的三步反应如下：
①2H2（g）+CO（g）?CH3OH（g）；△H=-90.8kJ?mol-1
②2CH3OH（g）?CH3OCH3（g）+H2O（g）；△H=-23.5kJ?mol-1
③CO（g）+H2O（g）?CO2（g）+H2（g）；△H=-41.3kJ?mol-1
总反应：3H2（g）+3CO（g）?CH3OCH3（g）+CO2（g）的△H=
Ⅱ：如图甲、乙是电化学实验装置．
（1）若甲、乙两烧杯中均盛有饱和NaCl溶液．
①甲中石墨棒上的电极反应式
②乙中总反应的离子方程式为
③将湿润的淀粉-KI试纸放在乙烧杯上方，发现试纸先变蓝后褪色，这是因为过量的Cl2氧化了生成的I2．若反应中Cl2和I2的物质的量之比为5：1，且生成两种酸，该反应的化学方程式为：
（2）若甲、乙两烧杯中均盛有CuSO4溶液．
①甲中铁棒上的电极反应式为：
②如果起始时乙中盛有200mL pH=5的CuSO4溶液（25℃），一段时间后溶液的pH变为1，若要使溶液恢复到电解前的状态，可向溶液中加入
①2H2（g）+CO（g）?CH3OH（g）；△H=-90.8kJ?mol-1
②2CH3OH（g）?CH3OCH3（g）+H2O（g）；△H=-23.5kJ?mol-1
③CO（g）+H2O（g）?CO2（g）+H2（g）；△H=-41.3kJ?mol-1
总反应：3H2（g）+3CO（g）?CH3OCH3（g）+CO2（g）的△H=
-246.4
-246.4
kJ?mol-1：Ⅱ：如图甲、乙是电化学实验装置．
（1）若甲、乙两烧杯中均盛有饱和NaCl溶液．
①甲中石墨棒上的电极反应式
2H2O+O2+4e-═4OH-
2H2O+O2+4e-═4OH-
，电子的移动方向为从铁流向石墨
从铁流向石墨
；②乙中总反应的离子方程式为
2Cl-+2H2O
H2↑+Cl2↑+2OH-
| ||
2Cl-+2H2O
H2↑+Cl2↑+2OH-
，Cl-移向
| ||
C
C
电极（填Fe或C）；③将湿润的淀粉-KI试纸放在乙烧杯上方，发现试纸先变蓝后褪色，这是因为过量的Cl2氧化了生成的I2．若反应中Cl2和I2的物质的量之比为5：1，且生成两种酸，该反应的化学方程式为：
5Cl2+I2+6H2O═10HCl+2HIO3
5Cl2+I2+6H2O═10HCl+2HIO3
；（2）若甲、乙两烧杯中均盛有CuSO4溶液．
①甲中铁棒上的电极反应式为：
Fe-2e-═Fe2+
Fe-2e-═Fe2+
；②如果起始时乙中盛有200mL pH=5的CuSO4溶液（25℃），一段时间后溶液的pH变为1，若要使溶液恢复到电解前的状态，可向溶液中加入
CuO（或CuCO3）
CuO（或CuCO3）
（填写物质的化学式）0.8（或1.24）
0.8（或1.24）
g．分析：I．利用盖斯定律解答；
II．（1）①甲为原电池装置，铁作负极，则石墨作正极，正极上氧气得电子，电子从负极沿导线流向正极；
②乙为电解装置，由电子流向可知石墨为阳极，阳极上氯离子放电，阴极上氢离子放电，阴离子向阳极移动；
③Cl2氧化了生成的I2，Cl元素的化合价降低，由电子守恒及Cl2和I2的物质的量之比为5：1来判断反应后I元素的化合价，以此来书写化学反应；
（2）①甲为原电池装置，铁作负极，铁失电子；
②根据电解硫酸铜的化学反应及元素守恒来判断加入的物质使溶液恢复到电解前的状态，再由溶液的pH的变化计算加入物质的质量．
II．（1）①甲为原电池装置，铁作负极，则石墨作正极，正极上氧气得电子，电子从负极沿导线流向正极；
②乙为电解装置，由电子流向可知石墨为阳极，阳极上氯离子放电，阴极上氢离子放电，阴离子向阳极移动；
③Cl2氧化了生成的I2，Cl元素的化合价降低，由电子守恒及Cl2和I2的物质的量之比为5：1来判断反应后I元素的化合价，以此来书写化学反应；
（2）①甲为原电池装置，铁作负极，铁失电子；
②根据电解硫酸铜的化学反应及元素守恒来判断加入的物质使溶液恢复到电解前的状态，再由溶液的pH的变化计算加入物质的质量．
解答：解：Ⅰ：①2H2（g）+CO（g）?CH3OH（g）；△H=-90.8kJ?mol-1
②2CH3OH（g）?CH3OCH3（g）+H2O（g）；△H=-23.5kJ?mol-1
③CO（g）+H2O（g）?CO2（g）+H2（g）；△H=-41.3kJ?mol-1
将方程式①×2+②+③可得所求反应方程式，则△H=-90.8kJ/mol×2-23.5kJ/mol-41.3kJ/mol=-246.4kJ/mol，故答案为：-246.4；
Ⅱ：（1）①甲为原电池装置，石墨棒上氧气得电子发生还原反应，反应为2H2O+O2+4e-═4OH-，电子从负极铁沿导线流向石墨，
故答案为：2H2O+O2+4e-═4OH-，从铁流向石墨；
②乙为电解装置，由电子流向可知石墨为阳极，阳极上氯离子放电，阴极上氢离子放电，
则电解反应为2Cl-+2H2O
H2↑+Cl2↑+2OH-，氯离子向阳极C电极移动，
故答案为：2Cl-+2H2O
H2↑+Cl2↑+2OH-，C；
③Cl2氧化了生成的I2，Cl元素的化合价降低，生成盐酸，反应中Cl2和I2的物质的量之比为5：1，设I元素的化合价为x，则5×2×1=1×2×x，解得x=+5，则生成碘酸，
所以发生的化学反应为5Cl2+I2+6H2O═10HCl+2HIO3，
故答案为：5Cl2+I2+6H2O═10HCl+2HIO3 ；
（2）①甲为原电池装置，铁作负极，负极反应为Fe-2e-═Fe2+，故答案为：Fe-2e-═Fe2+；
②由2CuSO4+2H2O
2Cu+O2↑+2H2SO4，要使溶液恢复原状态，可加入CuO（或CuCO3），一段时间后溶液的pH变为1，则c（H+）=0.1mol/L-10-5mol/L=0.1mol/L，
n（H+）=0.2L×0.1mol/L=0.02mol，则由电解反应可知析出的Cu的物质的量为0.01mol，由Cu原子守恒可知，
m（CuO）=0.01mol×80g/mol=0.8g，或m（CuCO3）=0.01mol×124g/mol=1.24g，
故答案为：CuO（或CuCO3）；0.8（或1.24）．
②2CH3OH（g）?CH3OCH3（g）+H2O（g）；△H=-23.5kJ?mol-1
③CO（g）+H2O（g）?CO2（g）+H2（g）；△H=-41.3kJ?mol-1
将方程式①×2+②+③可得所求反应方程式，则△H=-90.8kJ/mol×2-23.5kJ/mol-41.3kJ/mol=-246.4kJ/mol，故答案为：-246.4；
Ⅱ：（1）①甲为原电池装置，石墨棒上氧气得电子发生还原反应，反应为2H2O+O2+4e-═4OH-，电子从负极铁沿导线流向石墨，
故答案为：2H2O+O2+4e-═4OH-，从铁流向石墨；
②乙为电解装置，由电子流向可知石墨为阳极，阳极上氯离子放电，阴极上氢离子放电，
则电解反应为2Cl-+2H2O
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故答案为：2Cl-+2H2O
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③Cl2氧化了生成的I2，Cl元素的化合价降低，生成盐酸，反应中Cl2和I2的物质的量之比为5：1，设I元素的化合价为x，则5×2×1=1×2×x，解得x=+5，则生成碘酸，
所以发生的化学反应为5Cl2+I2+6H2O═10HCl+2HIO3，
故答案为：5Cl2+I2+6H2O═10HCl+2HIO3 ；
（2）①甲为原电池装置，铁作负极，负极反应为Fe-2e-═Fe2+，故答案为：Fe-2e-═Fe2+；
②由2CuSO4+2H2O
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n（H+）=0.2L×0.1mol/L=0.02mol，则由电解反应可知析出的Cu的物质的量为0.01mol，由Cu原子守恒可知，
m（CuO）=0.01mol×80g/mol=0.8g，或m（CuCO3）=0.01mol×124g/mol=1.24g，
故答案为：CuO（或CuCO3）；0.8（或1.24）．
点评：本题考查原电池与电解池的工作原理，明确电极反应及利用电子守恒、元素守恒等计算是解答本题的关键，难度不大．
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Ⅰ．（1）利用水煤气合成二甲醚（CH3OCH3）的热化学方程式为：3H2（g）+3CO（g）?CH3OCH3（g）+CO2（g），△H=-274KJ/mol．该反应在一定条件下的密闭容器中达到平衡后，为同时提高反应速率和二甲醚的产率，可以采取的措施是