Question

【题目】如图所示，若电解5 min时，测得铜电极的质量增加2.16 g。试回答：

（1）电源中X极是________(填“正”或“负”)极。

（2）通电5 min时，B中共收集到224 mL(标准状况)气体，溶液体积为200 mL(电解前后溶液的体积变化忽略不计)，则通电前c(CuSO4)＝________。

（3）若A中KCl溶液的体积也是200 mL，电解后溶液中仍有Cl－，则电解后溶液的c(OH-)＝________。

（4）二氧化碳是地球温室效应的罪魁祸首，目前人们处理二氧化碳的方法之一是使其与氢气合成为甲醇，甲醇是汽车燃料电池的重要燃料。已知氢气、甲醇燃烧的热化学方程式如下：

2H2(g)＋O2(g)===2H2O(l)　 ΔH＝－570 kJ·mol－1　①

2CH3OH(l)＋ 3O2(g)===2CO2(g)＋4H2O(l)　ΔH＝－1452 kJ·mol－1　②

写出二氧化碳与氢气合成甲醇液体的热化学方程式：_________________________________。

Answer 1

【答案】 负 0.025 mol·L－1 0.1mol/L CO2(g)＋3H2(g)===CH3OH(l)＋H2O(l)　ΔH＝-129 kJ·mol－1

【解析】(1)由铜电极的质量增加，发生═Ag，则Cu电极为阴极,可以知道X为电源的负极；正确答案：负。

(2)C中阴极反应为═Ag,，则转移的电子为，B中阳极反应为═，则转移电子生成氧气为，其体积为，则在阴极也生成气体，由═，则氢气的物质的量为，该反应转移的电子为，则═Cu中转移电子，所以的物质的量为,通电前；正确答案：。

(3)由A中发生，由电子守恒可以知道，转移电子时生成，忽略溶液体积的变化，则，正确答案：0.1mol/L。

（4）由①2H2(g)＋O2(g)===2H2O(l)　ΔH＝－570 kJ·mol－1　；②2CH3OH(l)＋ 3O2(g)===2CO2(g)＋4H2O(l)　ΔH＝－1452 kJ·mol－1；根据盖斯定律：（3×①-②）/2，可得：CO2(g)＋3H2(g)===CH3OH(l)＋H2O(l)　ΔH＝-129 kJ·mol－1；正确答案：CO2(g)＋3H2(g)===CH3OH(l)＋H2O(l)　ΔH＝-129 kJ·mol－1。