Question

20．請(qǐng)根據(jù)所學(xué)知識(shí)回答下列問(wèn)題：
（1）已知常溫時(shí)紅磷比白磷穩(wěn)定，比較下列反應(yīng)中△H的大�。骸鱄₁＜△H₂．
①P₄（白磷，s）+5O₂（g）═2P₂O₅（s）△H₁
②4P（紅磷，s）+5O₂（g）═2P₂O₅（s）△H₂
（2）已知：稀溶液中，H⁺（aq）+OH^-（aq）═H₂O（l）△H=-57.3kJ•mol^-1，則濃硫酸與稀氫氧化鈉溶液反應(yīng)生成1mol水，放出的熱量＞57.3kJ．
（3）已知：C₃H₈（g ）═CH₄（g）+HC≡CH（g）+H₂（g）△H₁=156.6kJ•mol^-1
CH₃CH=CH₂（g）═CH₄（g）+HC≡CH（g）△H₂=32.4kJ•mol^-1
則相同條件下，反應(yīng)C₃H₈（g）═CH₃CH=CH₂ （g）+H₂（g）的△H=+124.2kJ•mol^-1
（4）如圖是一種鈉硫高能電池的結(jié)構(gòu)示意圖，M由Na₂O和Al₂O₃制得，其作用是導(dǎo)電和隔膜，該電池反應(yīng)為2Na+xS=Na₂S_x．該電池正極的電極反應(yīng)式為xS+2e^-=S_x^2-．
用該電池作電源進(jìn)行鐵件鍍銅時(shí)，若電鍍池中兩電極的質(zhì)量開(kāi)始相同，電鍍完成后取出洗凈、烘干、稱量，二者質(zhì)量差為25.6g，則理論上該電池負(fù)極消耗的質(zhì)量為9.2g．

Answer 1

分析 （1）常溫時(shí)紅磷比白磷穩(wěn)定，說(shuō)明白磷能量高，反應(yīng)放出的熱量較多；
（2）濃硫酸溶于水放熱；
（3）依據(jù)熱化學(xué)方程式和蓋斯定律計(jì)算得到；
（4）原電池正極發(fā)生得電子的還原反應(yīng)，結(jié)合原電池的總反應(yīng)來(lái)分析正極反應(yīng)；電鍍時(shí)，鍍層作陽(yáng)極、鍍件作陰極，所以陽(yáng)極上銅失電子發(fā)生氧化反應(yīng)、陰極上銅離子得電子發(fā)生還原反應(yīng)；電鍍后，兩個(gè)電極質(zhì)量差等于陽(yáng)極溶解質(zhì)量與陰極析出質(zhì)量之和，根據(jù)金屬和電子之間的關(guān)系式計(jì)算．

解答 解：（1）常溫時(shí)紅磷比白磷穩(wěn)定，說(shuō)明白磷能量高，反應(yīng)放出的熱量較多，因△H＜0，則放出的能量越多反應(yīng)熱越小，
故答案為：＜；
（2）濃硫酸溶于水放熱，放出的熱量多余57.3kJ，故答案為：＞；
（3）①C₃H₈（g）→CH₄（g）+HC≡CH（g）+H₂（g）△H₁=156.6kJ•mol^-1
②CH₃CH=CH₂（g）→CH₄（g）+HC≡CH（g）△H₂=32.4kJ•mol^-1
依據(jù)蓋斯定律①-②得到C₃H₈（g）→CH₃CH=CH₂（g）+H₂（g）△H=+124.2KJ/mol
則相同條件下，反應(yīng)C₃H₈（g）→CH₃CH=CH₂（g）+H₂（g）△H=+124.2KJ/mol；
故答案為：+124.2；
（4）原電池正極發(fā)生得電子的還原反應(yīng)，在反應(yīng)2Na+xS=Na₂S_x中，硫單質(zhì)得電子，故正極反應(yīng)為：xS+2e^-=S_x^2-；
電鍍時(shí)，鍍層作陽(yáng)極、鍍件作陰極，所以陽(yáng)極上銅失電子發(fā)生氧化反應(yīng)，電極反應(yīng)式為Cu-2e^-=Cu²⁺，陰極上銅離子得電子發(fā)生還原反應(yīng)，陰極反應(yīng)式為Cu²⁺+2e^-=Cu；電鍍后，兩個(gè)電極質(zhì)量差等于陽(yáng)極溶解質(zhì)量與陰極析出質(zhì)量之和，若電鍍前鐵、銅兩電極的質(zhì)量相同，電鍍完成后將它們?nèi)〕鱿磧�、烘干、稱量，二者質(zhì)量差為25.6g，所以陽(yáng)極溶解銅的質(zhì)量為12.8g，
設(shè)通過(guò)的電子為x，
Cu-2e^-=Cu²⁺
64g   2mol
12.8g   x
64g：2mol=12.8g：x，
x=0.4mol，
故流經(jīng)電鍍池的電極的電子的物質(zhì)的量為0.4mol，而流經(jīng)電鍍池的電子的量與流經(jīng)原電池中正負(fù)極的電子的量相同，設(shè)原電池負(fù)極上有Xg鈉被消耗，
有：Na-e^-=Na⁺
     23g     1mol
    Xg      0.4mol
可得 X=$\frac{23g×0.4mol}{1mol}$，
解得X=9.2g
故答案為：xS+2e^-=S_x^2-；9.2．

點(diǎn)評(píng) 本題考查較為綜合，涉及化學(xué)反應(yīng)與能量變化、原電池原理和電解原理的應(yīng)用，題目難度中等，明確蓋斯定律的運(yùn)用、電極上發(fā)生的反應(yīng)、以及電子守恒是解本題關(guān)鍵，側(cè)重于考查學(xué)生的分析能力和計(jì)算能力．