Question

Ⅰ：利用水煤气合成二甲醚的三步反应如下：
①2H（g）+CO（g）CHOH（g）；ΔH=－90.8 kJ·mol
②2CHOH（g）CHOCH（g）+HO（g）；ΔH=－23.5 kJ·mol
③CO（g）+HO （g）CO（g）+H（g）；ΔH=－41.3 kJ·mol
总反应：3H（g）+3CO（g）CHOCH（g）+CO（g）的ΔH=__________：
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NaCI溶液。
①甲中石墨棒上的电极反应式__________，电子的移动方向为________；
②乙中总反应的离子方程式为__________，Cl移向__________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Cl氧化了生成的I。若反应中Cl和I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CuSO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200 mL pH=5的CuSO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_________（填写物质的化学式）_________g。

Answer 1

Ⅰ：－246.4kJ/mol
Ⅱ：（1）①O+2HO+4e=4OH，铁经导线移向石墨。
②2Cl+2HO2OH+H↑+Cl↑，     C
③5Cl+I+6HO=10HCl+2HIO
（2）①Fe－2e=Fe     ②CuO（或CuCO）     0.8（或1.24）

试题分析:I：根据盖斯定律，观察目标方程式可知，①×2+②+③，即得到3H₂(g)+3CO(g)CH₃OCH₃(g) + CO₂ (g)，故△H=2△H₁+△H₂+△H₃=-246.4kJ·mol ^-1。
II（1）①根据装置可知甲是原电池，乙是电解池。由于氯化钠溶液显中性，所以发生吸氧腐蚀，石墨是正极，氧气得到电子，方程式为O₂＋2H₂O＋4e^－=4OH^－，电子由负极出正极入，所以电子由铁经导线移向石墨。
②根据乙中电子流向可知，石墨和电源的正极相连，作阳极，溶液中的氯离子放电。铁和电源的负极相连，作阴极，溶液中的氢离子放电。所以总反应式为2Cl^－＋2H₂O2OH^－＋H₂↑＋Cl₂↑，阴离子向阳极移动，所以向石墨极移动。
③5mol氯气得到5mol×2＝10mol电子，所以根据电子得失守恒可知，单质碘得到10mol电子，因此碘的化合价从0价升高到＋5价，所以氧化产物是HIO₃。因此方程式为5Cl₂＋I₂＋6H₂O===10HCl＋2HIO₃。
（2）①铁是活泼的金属，作负极，所以电极反应式为Fe－2e^－=Fe^2＋。
②乙中阳极是OH^－放电，生成氧气。阴极是铜离子放电，生成铜，总反应式为2CuSO₄＋2H₂O2H₂SO₄＋2Cu＋O₂↑。反应中生成氢离子的物质的量是0.2L×0.1mol/L＝0.02mol，所以根据方程式可知生成铜是0.1mol，因此要使溶液恢复到电解前的状态，可向溶液中加入0.01mol氧化铜或0.01mol碳酸铜，其质量方便是0.8g、1.24g。
点评：本题综合性强，在解决原电池电解池的问题上时，一定要根据最基本的知识点进行判断，不容易出错。