Question

4．完成下列各空：
（1）已知：H₂（g）+$\frac{1}{2}$O₂（g）=H₂O（l）△H=-285.8kJ/mol
H₂（g）=H₂（l）△H=-0.92kJ/mol        
O₂（g）=O₂（l）△H=-6.84kJ/mol
H₂O（l）=H₂O（g）△H=+44.0kJ/mol
写出液氢和液氧生成气态水的热化学方程式：2H₂（l）+O₂（l）=2H₂O（g）△H=-191.12KJ/mol_
（2）一种甲醇（CH₃OH）燃料电池是采用铂或碳化钨作为电极催化剂，在氢氧化钠溶液中直接加入纯化后的甲醇，同时向一个电极通入空气．此电池的负极发生的电极反应式是CH₃OH-6e^-+8OH^-═CO₃^2-+6H₂O
（3）100℃下，将pH=11的NaOH溶液V₁ L与pH=1的稀硫酸V₂ L混合，所得混合溶液的pH=2，则V₁：V₂=9：11（水的离子积K_W=1×10^-12 mol²•L^-2）
（4）室温时，将pH为13的强碱溶液和pH为2的强酸溶液以1：9体积比混合，混合后pH=11
（5）常温下，向纯水中滴入盐酸使c（H⁺）=5×10^-6mol/L，则水电离出的c（OH^-）=2×10^-7mol/L；加入氢氧化钠使C（OH^-）=5×10^-6mol/L，则Kw=1×10^-14mol²•L^-2；加入碳酸钠使水的pH值为10，则水电离出的c（OH^-）=1×10^-4mol/L；上述三种物质能促进水的电离的是碳酸钠．

Answer 1

分析 （1）已知：①2H₂（g）+O₂（g）═2H₂O（l）△H=-285.8kJ•mol^-1
②H₂（g）═H₂（l）△H=-0.92kJ•mol^-1
③O₂（g）═O₂（l）△H=-6.84kJ•mol^-1
④H₂O（l）═H₂O（g）△H=+44.0kJ•mol^-1
据盖斯定律，①-②×2-③+④×2得液氢和液氧生成气态水的热化学方程式；
（2）原电池中负极上燃料失电子发生氧化反应；
（3）100℃下，pH=11的NaOH溶液中c（OH^-）=0.1mol/L，与pH=1的稀硫酸V₂ L混合，所得混合溶液的pH=2，则有$\frac{0.1×{V}_{2}-0.1×{V}_{1}}{{V}_{1}+{V}_{2}}$=0.01；
（4）pH=13的强碱溶液中c（OH^-）=0.1mol/L，pH=2的强酸溶液c（H⁺）=0.01mol/L，二者以1：9体积比混合，n（碱）＞n（酸），所以强碱有剩余，计算混合溶液中c（OH^-），进而计算c（H⁺），可计算pH；
（5）根据Kw=c（H⁺）•c（OH^-）计算水电离的c（OH^-），酸、碱抑制水的电离，盐水解促进水的电离．

解答 解：（1）已知：①2H₂（g）+O₂（g）═2H₂O（l）△H=-285.8kJ•mol^-1
②H₂（g）═H₂（l）△H=-0.92kJ•mol^-1
③O₂（g）═O₂（l）△H=-6.84kJ•mol^-1
④H₂O（l）═H₂O（g）△H=+44.0kJ•mol^-1
据盖斯定律，①-②×2-③+④×2得：2H₂（l）+O₂（l）=2H₂O（g）△H=-191.12KJ/mol，
故答案为：2H₂（l）+O₂（l）=2H₂O（g）△H=-191.12KJ/mol；
（2）原电池中负极上燃料失电子发生氧化反应，电极方程式为CH₃OH-6e^-+8OH^-═CO₃^2-+6H₂O，故答案为：CH₃OH-6e^-+8OH^-═CO₃^2-+6H₂O；
（3）100℃下，pH=11的NaOH溶液中c（OH^-）=0.1mol/L，与pH=1的稀硫酸V₂ L混合，所得混合溶液的pH=2，则有$\frac{0.1×{V}_{2}-0.1×{V}_{1}}{{V}_{1}+{V}_{2}}$=0.01，则V₁：V₂=9：11，
故答案为：9：11；
（4）pH=13的强碱溶液中c（OH^-）=0.1mol/L，pH=2的强酸溶液c（H⁺）=0.01mol/L，二者以1：9体积比混合，n（碱）＞n（酸），所以强碱有剩余，混合溶液中c（OH^-）=$\frac{0.1×1-0.01×9}{10}$mol/L=0.001mol/L，c（H⁺）=10^-11 mol/L，所以pH=11，
故答案为：11；
（5）常温下，向纯水中滴入盐酸使c（H⁺）=5×10^-6mol/L，则水电离出的c（OH^-）=$\frac{1×1{0}^{-14}}{5×1{0}^{-6}}$=2×10^-7mol/L；加入氢氧化钠使c（OH^-）=5×10^-6mol/L，由于温度不变，则水的离子积不变，则Kw=1×10^-14mol²•L^-2；加入碳酸钠使水的pH值为10，则水电离出的c（OH^-）=1×10^-4mol/L，上述三种物质能促进水的电离的是碳酸钠，
故答案为：2×10^-7；1×10^-14；1×10^-4；碳酸钠．

点评 本题考查了水的电离、热化学方程式以及pH计算，题目难度中等，该题是高考中的常见题型，属于中等难度的试题，试题注重基础，侧重考查学生分析问题、解决问题的能力．