题目内容
（1）以CO2为碳源制取低碳有机物一直是化学领域的研究热点，CO2加氢制取低碳醇的反应如下：
反应Ⅰ：CO2（g）+3H2（g）=CH3OH（g）+H2O（g）△H=-49.0kJ/mol
反应Ⅱ：2CO2（g）+6H2（g）=CH3CH2OH（g）+3H2O（g）△H=-173.6kJ/mol
写出由CH3OH（g）合成CH3CH2OH（g）的反应的热化学方程式 ．
（2）高铁酸钾（K2FeO4）是铁的一种重要化合物，具有极强的氧化性
①电解法是工业上制备K2FeO4的一种方法．以铁为阳极电解氢氧化钠溶液，然后在阳极溶液中加入KOH．电解时阳极发生反应生成FeO42-，该电极反应式为 ．
②与MnO2-Zn电池类似，K2FeO4-Zn也可以组成碱性电池，K2FeO4在电池中作正极材料，其电极反应式为FeO42-+3e-+4H2O=Fe（OH）3+5OH-，则该电池总反应的离子方程式为 ．
（3）a mol FeS与b mol FeO投入到VL、c mol/L的硝酸溶液中充分反应产生NO气体，所得澄清溶液成分可看作是Fe（NO3）3、H2SO4的混合液，则反应中未被还原的硝酸可能为 ．
①（a+b）×63g； ②（a+b）×189g； ③（a+b）mol； ④VC-
mol．
反应Ⅰ：CO2（g）+3H2（g）=CH3OH（g）+H2O（g）△H=-49.0kJ/mol
反应Ⅱ：2CO2（g）+6H2（g）=CH3CH2OH（g）+3H2O（g）△H=-173.6kJ/mol
写出由CH3OH（g）合成CH3CH2OH（g）的反应的热化学方程式
（2）高铁酸钾（K2FeO4）是铁的一种重要化合物，具有极强的氧化性
①电解法是工业上制备K2FeO4的一种方法．以铁为阳极电解氢氧化钠溶液，然后在阳极溶液中加入KOH．电解时阳极发生反应生成FeO42-，该电极反应式为
②与MnO2-Zn电池类似，K2FeO4-Zn也可以组成碱性电池，K2FeO4在电池中作正极材料，其电极反应式为FeO42-+3e-+4H2O=Fe（OH）3+5OH-，则该电池总反应的离子方程式为
（3）a mol FeS与b mol FeO投入到VL、c mol/L的硝酸溶液中充分反应产生NO气体，所得澄清溶液成分可看作是Fe（NO3）3、H2SO4的混合液，则反应中未被还原的硝酸可能为
①（a+b）×63g； ②（a+b）×189g； ③（a+b）mol； ④VC-
| 9a+b |
| 3 |
考点：热化学方程式,化学方程式的有关计算,电解原理
专题：计算题,化学反应中的能量变化,电化学专题
分析：（1）依据热化学方程式和盖斯定律计算得到；
（2）①电解时阳极发生反应生成FeO42-，依据化合价的变化和电荷守恒书写电极反应；
②原电池的负极发生氧化反应，正极电极反应式为：①FeO42-+3eˉ+4H2O→Fe（OH）3+5OHˉ；负极电极反应为：②Zn-2e-+2OH-=Zn（OH）2；依据电极反应的电子守恒，①×2+②×3合并得到电池反应为：3Zn+2FeO42-+8H2O=3Zn（OH）2+2Fe（OH）3+4OHˉ；
（3）分情况讨论：
1）当硝酸恰好反应时，生成硝酸铁的硝酸就是未被还原的硝酸，根据铁离子的物质的量计算未被还原的硝酸的物质的量即可．
2）当硝酸过量时，除去生成一氧化氮的硝酸就是未被还原的硝酸，根据氧化还原反应中得失电子守恒计算被还原的硝酸，硝酸总量-被还原的硝酸=未被还原的硝酸．
（2）①电解时阳极发生反应生成FeO42-，依据化合价的变化和电荷守恒书写电极反应；
②原电池的负极发生氧化反应，正极电极反应式为：①FeO42-+3eˉ+4H2O→Fe（OH）3+5OHˉ；负极电极反应为：②Zn-2e-+2OH-=Zn（OH）2；依据电极反应的电子守恒，①×2+②×3合并得到电池反应为：3Zn+2FeO42-+8H2O=3Zn（OH）2+2Fe（OH）3+4OHˉ；
（3）分情况讨论：
1）当硝酸恰好反应时，生成硝酸铁的硝酸就是未被还原的硝酸，根据铁离子的物质的量计算未被还原的硝酸的物质的量即可．
2）当硝酸过量时，除去生成一氧化氮的硝酸就是未被还原的硝酸，根据氧化还原反应中得失电子守恒计算被还原的硝酸，硝酸总量-被还原的硝酸=未被还原的硝酸．
解答：
解：（1）已知：反应I：CO2（g）+3H2（g）?CH3OH（g）+H2O（g）△H=-49.0 kJ?mol-1
反应II：2CO2（g）+6H2（g）?CH3CH2OH（g）+3H2O（g）△H=-173.6kJ?mol-1
根据盖斯定律Ⅱ-I×2得：2CH3OH（g）=CH3CH2OH（g）+H2O（g）；△H=-75.6 kJ?mol-1；
故答案为：2CH3OH（g）=CH3CH2OH（g）+H2O（g）△H=-75.6 kJ?mol-1；
（2）①阳极是铁失电子在碱性溶液中发生氧化反应生成FeO42-；电极反应为：Fe+8OHˉ-6eˉ=FeO42-+4H2O；
故答案为：Fe+8OHˉ-6eˉ=FeO42-+4H2O；
②原电池的负极发生氧化反应，正极电极反应式为：①FeO42-+3eˉ+4H2O→Fe（OH）3+5OHˉ；负极电极反应为：②Zn-2e-+2OH-=Zn（OH）2；依据电极反应的电子守恒，①×2+②×3合并得到电池反应为：3Zn+2FeO42-+8H2O=3Zn（OH）2+2Fe（OH）3+4OHˉ；
故答案为：3Zn+2FeO42-+8H2O=2Fe（OH）3+3Zn（OH）2+4OH-；
（3）分情况讨论：
1）当硝酸恰好反应时，amolFeS与bmolFeO被氧化生成Fe（NO3）3，根据铁原子守恒找出铁原子和硝酸的关系式：
amolFeS+bmolFeO→（amol+bmol）Fe→（amol+bmol）Fe（NO3）3→3（amol+bmol）HNO3，所以未被还原的硝酸的质量=3（amol+bmol）×63g/mol=（a+b）×189g，故②正确．
2）当硝酸过量时，amolFeS与bmolFeO生成Fe（NO3）3和H2SO4失去的电子数=amol[（3-2）+（6-（-2））]+bmol（3-2）=（9a+b）mol，氧化还原反应中得失电子数相等，所以硝酸得到（9a+b）mol电子生成一氧化氮，一个硝酸分子得到3个电子生成NO，所以被还原的硝酸的物质的量=
mol，未被还原的硝酸的物质的量=（Vc-
）mol，故④正确．
故选②④．
反应II：2CO2（g）+6H2（g）?CH3CH2OH（g）+3H2O（g）△H=-173.6kJ?mol-1
根据盖斯定律Ⅱ-I×2得：2CH3OH（g）=CH3CH2OH（g）+H2O（g）；△H=-75.6 kJ?mol-1；
故答案为：2CH3OH（g）=CH3CH2OH（g）+H2O（g）△H=-75.6 kJ?mol-1；
（2）①阳极是铁失电子在碱性溶液中发生氧化反应生成FeO42-；电极反应为：Fe+8OHˉ-6eˉ=FeO42-+4H2O；
故答案为：Fe+8OHˉ-6eˉ=FeO42-+4H2O；
②原电池的负极发生氧化反应，正极电极反应式为：①FeO42-+3eˉ+4H2O→Fe（OH）3+5OHˉ；负极电极反应为：②Zn-2e-+2OH-=Zn（OH）2；依据电极反应的电子守恒，①×2+②×3合并得到电池反应为：3Zn+2FeO42-+8H2O=3Zn（OH）2+2Fe（OH）3+4OHˉ；
故答案为：3Zn+2FeO42-+8H2O=2Fe（OH）3+3Zn（OH）2+4OH-；
（3）分情况讨论：
1）当硝酸恰好反应时，amolFeS与bmolFeO被氧化生成Fe（NO3）3，根据铁原子守恒找出铁原子和硝酸的关系式：
amolFeS+bmolFeO→（amol+bmol）Fe→（amol+bmol）Fe（NO3）3→3（amol+bmol）HNO3，所以未被还原的硝酸的质量=3（amol+bmol）×63g/mol=（a+b）×189g，故②正确．
2）当硝酸过量时，amolFeS与bmolFeO生成Fe（NO3）3和H2SO4失去的电子数=amol[（3-2）+（6-（-2））]+bmol（3-2）=（9a+b）mol，氧化还原反应中得失电子数相等，所以硝酸得到（9a+b）mol电子生成一氧化氮，一个硝酸分子得到3个电子生成NO，所以被还原的硝酸的物质的量=
| 9a+b |
| 3 |
| 9a+b |
| 3 |
故选②④．
点评：本题考查学生阅读题目获取信息的能力、电解原理的应用，原电池的工作原理的应用，电极反应，电极产物的判断等，难度中等，要求学生要有扎实的基础知识和灵活运用知识解决问题的能力，注意基础知识的全面掌握．
练习册系列答案
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