Question

10．（1）如圖1裝置中，已知A、B兩池溶液的體積均為200mL．

①寫(xiě)出裝置的名稱：A池為電解池；B池為原電池；
②若反應(yīng)開(kāi)始時(shí)，CuSO₄溶液的濃度為1.0mol/L．工作一段時(shí)間后取出電極，測(cè)得導(dǎo)線上通過(guò)了0.04mol e^-．則反應(yīng)后A池c（Cu²⁺）為0.9mol/L（體積變化忽略不計(jì)）．
③A池中左邊石墨棒為陽(yáng)極，電極反應(yīng)式為4OH^--4e^-=2H₂O+O₂↑；
A池中總反應(yīng)的化學(xué)方程式為2CuSO₄+2H₂O$\frac{\underline{\;通電\;}}{\;}$2Cu+O₂↑+2H₂SO₄．
（2）圖2是1mol NO₂氣體和1mol CO氣體反應(yīng)生成CO₂氣體和NO氣體過(guò)程中能量變化示意圖；又已知：2NO（g）+2CO（g）?N₂（g）+2CO₂（g）△H=-760.3kJ•mol^-1，則反應(yīng)：N₂ （g）+2NO₂ （g）?4NO（g） 的△H=+292.3kJ•mol^-1
（3）化學(xué)反應(yīng)中放出的熱能（焓變，△H）與反應(yīng)物和生成物的鍵能（E）有關(guān)．已知：H₂（g）+Cl₂（g）=2HCl （g）△H=-185kJ/mol，E（H-H）=436kJ/mol，E（Cl-Cl）=243kJ/mol．則E（H-Cl）=432KJ/mol．

Answer 1

分析 （1）B裝置能自發(fā)的進(jìn)行氧化還原反應(yīng)，所以B是原電池，則A是電解池，B中鋅易失電子作負(fù)極，銅作正極，則A中左邊碳棒是陽(yáng)極，右邊碳棒是陰極，陽(yáng)極上氫氧根離子放電，陰極上銅離子放電，根據(jù)銅和轉(zhuǎn)移電子的關(guān)系進(jìn)行有關(guān)計(jì)算；
（2）根據(jù)能量變化圖，反應(yīng)熱等于=正反應(yīng)的活化能減去逆反應(yīng)的活化能，結(jié)合熱化學(xué)方程式的書(shū)寫(xiě)規(guī)則書(shū)寫(xiě)；利用寫(xiě)出的熱化學(xué)方程式，結(jié)合給出的熱化學(xué)方程式，利用蓋斯定律，獲得答案；
（3）根據(jù)反應(yīng)熱=反應(yīng)物的鍵能-生成物的鍵能來(lái)分析．

解答 解：（1）B裝置能自發(fā)的進(jìn)行氧化還原反應(yīng)，所以B是原電池，則A是電解池，
故答案為：電解池；原電池；
②CuSO₄溶液的濃度為1.0mol/L溶液中硫酸銅物質(zhì)的量=1.0mol/L×0.2L=0.2mol，工作一段時(shí)間后取出電極，測(cè)得導(dǎo)線上通過(guò)了0.04mol e^-．Cu²⁺+2e^-=Cu，消耗銅離子物質(zhì)的量0.02mol，電解后A池c（Cu²⁺）=$\frac{0.2mol-0.02mol}{0.2L}$=0.9mol/L；
故答案為：0.9；
③A池中左邊石墨棒為陽(yáng)極；電極反應(yīng)為：4OH^--4e^-=2H₂O+O₂↑，惰性電極電解硫酸銅溶液的離子方程式為：2CuSO₄+2H₂O$\frac{\underline{\;通電\;}}{\;}$2Cu+O₂↑+2H₂SO₄；故答案為：陽(yáng)；4OH^--4e^-=2H₂O+O₂↑；
（2）該反應(yīng)的焓變△H=E₁-E₂=134KJ/mol-368KJ/mol=-234KJ/mol，所以熱化學(xué)方程式為：①NO₂（g）+CO（g）=CO₂（g）+NO（g）△H=-234kJ•mol^-1；②2NO（g）+2CO（g）?N₂（g）+2CO₂（g），△H=-760.3kJ•mol^-1，反應(yīng)①×2-②，可得到：N₂ （g）+2NO₂ （g）?4NO（g）△H=+292.3kJ•mol^-1，
故答案為：+292.3kJ•mol^-1；
（3）由于反應(yīng)熱=反應(yīng)物的鍵能-生成物的鍵能，設(shè)△H₂₉₈（H-Cl）為Xmol，故有：△H₂₉₈（H-H）+△H₂₉₈（Cl-Cl）-2X=-185kJ/mol，即436kJ/mol+243kJ/mol-2X=-185KJ/mol
解得X=432KJ/mol，故答案為：432KJ/mol．

點(diǎn)評(píng) 本題考查了原電池、電解池原理的分析判斷，電極反應(yīng)電池反應(yīng)，電極反應(yīng)電子守恒的計(jì)算應(yīng)用以及反應(yīng)焓變的計(jì)算知識(shí)，掌握基礎(chǔ)是關(guān)鍵．