Question

Ⅰ．用碳棒作电极，电解下列水溶液：①Na₂SO₄溶液 ②AgNO₃溶液 ③KCl溶液 ④CuCl₂溶液．通过相同电量时，阴极产生的气体物质的量相同的是（填序号）

 

；通过相同电量时，产生的气体总物质的量由多到少的排列顺序是（填序号）

 

．
Ⅱ．到目前为止，由化学能转变的热能或电能仍然是人类使用的最主要的能源．
（1）化学反应中放出的能量（焓变，△H）与反应物和生成物的键能（E）有关．
已知：H₂（g）+Cl₂（g）=2HCl（g）△H=-185KJ/mol
E（H-H）=436KJ/mol，E（Cl-Cl）=247KJ/mol，则E（H-Cl）=

 

（2）已知Fe₂O₃（s）+3CO（g）=2Fe（s）+3CO₂（g）△H=-25KJ/mol
3Fe₂O₃（s）+CO（g）=2Fe₃O₄（s）+CO₂（g）△H=-47KJ/mol
Fe₃O₄（s）+CO（g）=3FeO（s）+CO₂（g）△H=+19KJ/mol
请写出CO还原FeO的热化学方程式：

 

．
（3）如图所示的装置：该装置中Cu极为

 

极；当铜片的质量变化了12.8g时，a极上消耗的O₂在标准状况下的体积为

 

L．

Answer 1

分析：Ⅰ、根据电子守恒及电解原理分析题中各物质电解时两级分别产生的气体及气体物质的量关系；
Ⅱ、（1）反应热=反应物总键能-生成物总键能，据此计算；
（2）依据热化学方程式和盖斯定律计算得到所需热化学方程式；
（3）左边池子是原电池，氢氧燃料电池中通氢气的电极为负极，通氧气的电极为正极，右边是电解池，锌做阴极，铜做阳极；依据电极反应和电子守恒计算消耗氧气的条件．

解答：解：Ⅰ、用碳棒作电极，电解下列水溶液，电量相同，说明转移的电子的物质的量相等，设有nmol电子转移，
①电解Na₂SO₄溶液，实质为电解水，阳极生成氧气0.25nmol，阴极生成氢气0.5nmol，
②根据AgNO₃溶液，阳极生成氧气0.25nmol，阴极生成金属银nmol，
③根据KCl溶液，阳极生成氯气0.5nmol，阴极生成氢气0.5nmol
④根据CuCl₂溶液，阳极生成氯气0.5nmol，阴极生成金属铜0.5nmol，
A、根据以上分析可知，通过相同电量时，阴极产生的气体的物质的量相同的是：①③，故答案为：①③；
B、通过相同电量时，产生的气体总的物质的量由多到少排列顺序是：③＞①＞④＞②，故答案为：③＞①＞④＞②．
Ⅱ、（1）436kJ/mol+247kJ/mol-2E（H-Cl）=-185kJ/mol，解得E（H-Cl）=434KJ/mol，
故答案为：434KJ/mol；
（2）①Fe₂O₃（s）+3CO（g）=2Fe（s）+3CO₂（g）△H=-25KJ/mol
②3Fe₂O₃（s）+CO（g）=2Fe₃O₄（s）+CO₂（g）△H=-47KJ/mol
③Fe₃O₄（s）+CO（g）=3FeO（s）+CO₂（g）△H=+19KJ/mol
依据盖斯定律③×2+②-①×3得到：6FeO（s）+6CO（g）=6Fe（s）+6CO₂（g）△H=-66 KJ/mol；
即热化学方程式为：FeO（s）+CO（g）=Fe（s）+CO₂（g）△H=-11 KJ/mol；
故答案为：FeO（s）+CO（g）=Fe（s）+CO₂（g）△H=-11 KJ/mol；
（3）左边池子是原电池，氢氧燃料电池中通氢气的电极为负极，通氧气的电极为正极，右边是电解池，锌做阴极，铜做阳极；当铜片的质量变化了12.8g时电极反应为：Cu-2e^-=Cu²⁺，消耗12，8g铜物质的量=

12.8g

64g/mol

=0.2mol，转移电子物质的量0.4mol，a极上电极反应O₂+2H₂O=4e^-=4OH^-，消耗氧气物质的量为0.1mol，消耗的O₂在标准状况下的体积为2.24L
故答案为：阳，2.24L；

点评：本题考查了利用盖斯定律进行有关反应热的计算、原电池和电解原理等知识，题目难度中等，注意掌握盖斯定律的含义及应用盖斯定律书写热化学方程式的方法，掌握电解原理，能够正确判断电解质溶液中发生的电极反应．