Question

【題目】Ⅰ.研究化學反應中的能量變化有重要意義。請根據學過的知識回答下列問題：

（1）已知一氧化碳與水蒸氣反應過程的能量變化如圖所示：該反應的熱化學方程式為

________________________________

（2）已知：C(s)＋H2O(g)===CO(g)＋H2(g)　ΔH＝＋131 kJ·mol－1，則C(s)＋CO2(g)===2CO(g)　ΔH＝________。

（3）化學反應可視為舊鍵斷裂和新鍵形成的過程。化學鍵的鍵能是形成(或拆開)1 mol化學鍵時釋放(或吸收)的能量。已知：N≡N鍵的鍵能是948.9 kJ·mol－1，H—H鍵的鍵能是436.0 kJ·mol－1；N—H鍵的鍵能是391.55 kJ·mol－1。則1/2N2(g)＋3/2H2(g)===NH3(g)　ΔH＝________。

Ⅱ.下圖是一個化學過程的示意圖，回答下列問題：

（1）甲池是________裝置，乙裝置中電極A的名稱是____。

（2）甲裝置中通入CH4的電極反應式為_______________________，乙裝置中電極B(Ag)的電極反應式為_______________________

（3）一段時間，當丙池中產生112 mL(標準狀況下)氣體時，均勻攪拌丙池，所得溶液在25 ℃時的pH＝________。(已知：NaCl溶液足量，電解后溶液體積為500 mL)。若要使丙池恢復電解前的狀態，應向丙池中通入________(寫化學式)。

Answer 1

【答案】 CO(g)＋H2O(g)===CO2(g)＋H2(g)　ΔH＝－41 kJ·mol－1 ＋172 kJ·mol－1 －46.2 kJ·mol－1 原電池 陽極 CH4＋10OH－－8e－===CO＋7H2O Ag＋＋e－===Ag 12 HCl

【解析】Ⅰ.(1)圖象分析反應是放熱反應，焓變為-41KJ/mol，標注物質狙擊狀態和對應反應焓變得到熱化學方程式為：CO(g)+H2O(g)═CO2(g)+H2(g)△H=-41kJmol-1，故答案為：CO(g)+H2O(g)═CO2(g)+H2(g) △H=-41kJmol-1；

(2)①CO(g)+H2O(g)═CO2(g)+H2(g)△H=-41kJmol-1；②C(s)+H2O(g)═CO(g)+H2(g) △H=+131kJmol-1，依據蓋斯定律②-①得到：C(s)+CO2(g)═2CO(g)△H═+172kJ/mol，故答案為：+172kJ/mol；

(3)N≡N鍵的鍵能是948.9kJmol-1，H-H鍵的鍵能是436.0kJmol-1；N-H鍵的鍵能是391.55kJmol-1．則N2(g)+ H2(g)═NH3(g)；△H=反應物鍵能總和-生成物鍵能總和=×948.9kJmol-1 +×436.0kJmol-1 -3×391.55kJmol-1=-46.2kJ/mol，故答案為：-46.2kJ/moL；

Ⅱ.(1)甲池中一極通入甲烷，另一極通入氧氣，所以甲池為甲烷形成的燃料電池，通入甲烷的一極為負極，通入氧氣的一極為正極，A與正極相連，所以A為陽極；故答案為：原電池；陽極；

(2)CH4在負極上失電子，堿性條件下生成碳酸根，所以甲裝置中通入CH4的電極反應式為CH4+10OH--8e-=CO32-+7H2O；乙裝置中B(Ag)的電極為銀離子得電子，其電極反應式為：Ag++e-=Ag；故答案為：CH4+10OH--8e-=CO32-+7H2O；Ag++e-=Ag；

(3)設電解后氫氧化鈉的物質的量濃度是xmol/L，丙池中產生112mL，則氫氣的體積與氯氣的體積相同均為56mL，

2NaCl+2H2OH2↑+Cl2↑+2NaOH，

22.4L 2mol

0.056L 0.5xmol

則x==0.01mol/L，則c(H+)=10-12 mol/L，所以溶液的pH=12，由于電解生成H2和Cl2從溶液中逸出，所以應該加二者的化合物，即加入HCl，故答案為：12；HCl。