Question

【題目】
（1）丙烷燃燒可以通過以下兩種途徑：
途徑I：C3H8（g） + 5O2（g） = 3CO2（g） +4H2O（l） ΔH＝-a kJ·mol-1
途徑II：C3H8（g） = C3H6（g）+ H2（g） ΔH＝+b kJ·mol-1
2C3H6（g）+ 9O2（g） = 6CO2（g） +6H2O（l） ΔH＝-c kJ·mol-1
2H2（g）+O2 （g） = 2H2O（l） ΔH＝-d kJ·mol-1 （abcd均為正值）
請回答下列問題：
①判斷等量的丙烷通過兩種途徑放出的熱量，途徑I放出的熱量（填“大于”、“等于”或“小于”）途徑II放出的熱量。
②b 與a、c、d的數(shù)學(xué)關(guān)系式是 。
（2）甲醇是一種重要的試劑，有著廣泛的用途，工業(yè)上可利用CO2制備甲醇。用CH4與CO2反應(yīng)制H2和CO，再利用H2和CO化合制甲醇。已知:
① 2CH3OH（l）+3O2（g）=2CO2（g）+4H2O（l） △H1=-1450.0kJ·mol－1
② 2CO（g）+O2（g）=2CO2（g） △H2=-566.0kJ·mol－1
③ 2H2（g）+O2（g）=2H2O（l） △H3=-571.6kJ·mol－1
則H2和CO制液態(tài)甲醇的熱化學(xué)方程式為。
（3）如圖所示，某同學(xué)設(shè)計一個甲醚（CH3OCH3）燃料電池并探究氯堿工業(yè)原理和粗銅的精煉原理，其中乙裝置中X為陽離子交換膜．

報據(jù)要求回答相關(guān)問題：
①寫出甲中通甲醚一極的電極反應(yīng)式。
②乙中發(fā)生的總反應(yīng)的離子方程式為。
③將0.2mol AgNO3、0.4mol Cu（NO3）2 、0.6mol KCl溶于水，配成100ml溶液，用惰性電極電解一段時間后，某一電極上析出了0.3mol Cu，此時在另一電極上產(chǎn)生的氣體體積（標(biāo)準(zhǔn)狀況）為 L，若要使電解質(zhì)溶液恢復(fù)到電解前的狀態(tài)，需要加入固體的質(zhì)量為g 。

Answer 1

【答案】
（1）等于,b= + -a
（2）CO（g）+2H2（g）=CH3OH（l） △H=-129.6kJ/mol
（3） CH3OCH3 -12e- + 16OH- = 2CO32－+ 11H2O,2Cl－＋2H2O Cl2↑＋H2↑＋2OH－,5.6,35
【解析】（1）①根據(jù)蓋斯定律，煤作為燃料不管是一步完成還是分兩步完成，反應(yīng)物和產(chǎn)物的焓值是一定的，所以兩途徑的焓變值一樣，放出的熱量一樣，所以途徑I放出的熱量等于途徑II放出的熱量；

②途徑I：①C3H8（g） + 5O2（g） = 3CO2（g） +4H2O（l） ΔH＝-a kJ·mol-1

途徑II：②C3H8（g） = C3H6（g）+ H2（g） ΔH＝+b kJ·mol-1

③2C3H6（g）+ 9O2（g） = 6CO2（g） +6H2O（l） ΔH＝-c kJ·mol-1

④2H2（g）+O2 （g） = 2H2O（l） ΔH＝-d kJ·mol-1 （abcd均為正值）

反應(yīng)①=反應(yīng)②+反應(yīng)③× +反應(yīng)④× ，所以-a=b+ （-c-d），所以b=-a+ （c+d）；
（2）① 2CH3OH（l）+3O2（g）=2CO2（g）+4H2O（l） △H1=-1450.0kJ·mol－1

② 2CO（g）+O2（g）=2CO2（g） △H2=-566.0kJ·mol－1

③ 2H2（g）+O2（g）=2H2O（l） △H3=-571.6kJ·mol－1

根據(jù)蓋斯定律，②× +③－①× 得H2和CO制液態(tài)甲醇的熱化學(xué)方程式為CO（g）+2H2（g）=CH3OH（l） △H=-129.6kJ/mol；
（3）①甲醚燃料電池，甲醚在負極失電子生成碳酸根離子和水，電極反應(yīng)式是CH3OCH3 -12e- + 16OH- = 2CO32－+ 11H2O；

②乙池有外接電源屬于電解池，鐵電極連接原電池的負極，所以是陰極，則石墨是陽極，陽極上氯離子放電生成氯氣，陰極上是水電離的氫離子放電生成氫氣，總反應(yīng)是2Cl－＋2H2O Cl2↑＋H2↑＋2OH－；

③將0.2mol AgNO3、0.4mol Cu（NO3）2 、0.6mol KCl溶于水，配成100ml溶液，三種物質(zhì)溶于水時，AgNO3與KCl反應(yīng)后溶液中含有0.2 mol KNO3、0.4 mol Cu(NO3)2和0.4 mol KCl。用惰性電極電解，析出了0.3mol Cu，陰極反應(yīng)是:Cu2++2e-=Cu，陰極生成銅0.3mol，陰極轉(zhuǎn)移電子的總物質(zhì)的量是0.3×2=0. mol;陽極先后發(fā)生反應(yīng)有2Cl--2e-=Cl2、4OH--4e-=2H2O+O2、；溶液中共0.4mol Cl-，陽極生成氯氣0.2mol，設(shè)生成氧氣xmol，根據(jù)電子守恒，4x+0.4=0.6，則x=0.05mol，所以生成氣體的體積(0.2+0.05)mol×22.4L/mol=5.6L 。若要使電解質(zhì)溶液恢復(fù)到電解前的狀態(tài)，需要加入固體的質(zhì)量為0.3mol×64g/mol+0.2mol×71g/mol+0.05×32g/mol=35g。