Question

完成下列熱化學方程式（化學方程式、電極反應式、表達式等）的書寫：
（1）已知：2Cu（s）+O₂（g）=Cu₂O（s）；△H=-169kJ?mol^-1，
C（s）+O₂（g）=CO（g）；△H=-110.5kJ?mol^-1，
Cu（s）+O₂（g）=CuO（s）；△H=-157kJ?mol^-1
用炭粉在高溫條件下還原CuO生成Cu₂O的熱化學方程式是：

 

（2）以甲烷、空氣為反應物，KOH溶液作電解質溶液構成燃料電池，則負極反應式為：

 

（3）無水AlCl₃瓶蓋打開有白霧，其反應的化學方程式為

 

（4）“鎂-次氯酸鹽”燃料電池，其裝置示意圖如圖，該電池反應的總反應方程式為

 

．

Answer 1

考點：用蓋斯定律進行有關反應熱的計算,化學電源新型電池

專題：化學反應中的能量變化,電化學專題

分析：（1）根據(jù)蓋斯定律，由已知熱化學方程式乘以適當?shù)南禂?shù)進行加減構造目標熱化學方程式，反應熱也乘以相應的系數(shù)作相應的加減；
（2）原電池負極發(fā)生氧化反應，甲烷在負極放電，氧氣在正極反應，堿性條件下氧氣放電生成氫氧根離子，正極電極反應式為2O₂+4H₂O+8e^-=8OH^-，總的電池反應式為CH₄+2O₂+2OHˉ=CO₃²ˉ+3H₂O，電池總反應式減去正極電極反應式可得負極電極反應式；
（3）AlCl₃水解產(chǎn)生HCl，氯化氫與空氣中的水蒸氣呈白霧；
（4）由圖可知鎂-次氯酸鹽”燃料電池中Mg與ClO^-、H₂O反應生成Cl^-與Mg（OH）₂．

解答： 解：（1）已知：①2Cu（s）+

1

2

O₂（g）=Cu₂O（s）△H=-169kJ?mol^-1，
②C（s）+

1

2

O₂（g）=CO（g）△H=-110.5kJ?mol^-1，
③Cu（s）+

1

2

O₂（g）=CuO（s）△H=-157kJ?mol^-1
由蓋斯定律可知，①-③×2+②得2CuO（s）+C（s）=Cu₂O（s）+CO（g），則△H=-169kJ?mol^-1-（-157kJ?mol^-1）×2+（-110.5kJ?mol^-1）=+34.5 kJ?mol^-1，
故答案為：2CuO（s）+C（s）=Cu₂O（s）+CO（g）；△H=+34.5 kJ?mol^-1；
（2）原電池負極發(fā)生氧化反應，甲烷在負極放電，氧氣在正極反應，堿性條件下氧氣放電生成氫氧根離子，正極電極反應式為2O₂+4H₂O+8e^-=8OH^-，總的電池反應式為CH₄+2O₂+2OHˉ=CO₃²ˉ+3H₂O，電池總反應式減去正極電極反應式可得負極電極反應式為CH₄+10OHˉ-8eˉ=CO₃²ˉ+7H₂O，
故答案為：CH₄+10OHˉ-8eˉ=CO₃²ˉ+7H₂O；
（3）AlCl₃水解AlCl₃+3H₂?Al（OH）₃+3HCl生成HCl，氯化氫與空氣中的水蒸氣呈白霧，故答案為：AlCl₃+3H₂?Al（OH）₃+3HCl；
（4）由圖可知鎂-次氯酸鹽”燃料電池中Mg與ClO^-、H₂O反應生成Cl^-與Mg（OH）₂，該電池反應的總反應方程式為Mg+ClO^-+H₂O=Cl^-+Mg（OH）₂，
故答案為：Mg+ClO^-+H₂O=Cl^-+Mg（OH）₂．

點評：本題考查蓋斯定律與熱化學方程式書寫、原電池、鹽類水解等，綜合性較大，難度中等，是對知識的綜合運用，注意基礎知識的理解掌握．