Question

能量是一個世界性的話題，如何充分利用能量、開發(fā)新能源，為人類服務(wù)是廣大科技工作者不懈努力的目標(biāo)．

（1）如圖1所示，組成一個原電池．
①當(dāng)電解質(zhì)溶液為稀硫酸時：Cu電極是

 

（填“正”或“負(fù)”）極，其電極反應(yīng)為

 

；
②當(dāng)電解質(zhì)溶液為濃硝酸時：Cu電極是

 

極，其電極反應(yīng)為

 

．
（2）請寫出電解硫酸銅溶液的總化學(xué)方程式

 

．
（3）燃燒氫氣時耗氧量小，放出熱量多．已知4g H₂燃燒生成液態(tài)水時放熱為571.6kJ，試寫出表示H₂燃燒熱的熱化學(xué)方程式為：

 

．
（4）圖2是一碳酸鹽燃料電池（MCFC），以水煤氣（CO、H₂）為燃料，一定比例Li₂CO₃和Na₂CO₃低熔混合物為電解質(zhì)．寫出B極發(fā)生的電極反應(yīng)式：

 

．
（5）請根據(jù)下面所給出的5個熱化學(xué)方程式，判斷反應(yīng)④的反應(yīng)熱△H₄是

 

．
①NH₃（g）+HCl（g）═NH₄Cl（s）△H₁
②NH₃（g）+H₂O（l）═NH₃?H₂O（aq）△H₂
③HCl（g）+H₂O（l）═HCl（aq）△H₃
④NH₄Cl（s）+H₂O（l）═NH₄Cl（aq）△H₄=？
⑤NH₃?H₂O（aq）+HCl（aq）═NH₄Cl（aq）+H₂O（l）△H₅．

Answer 1

考點：電解原理,熱化學(xué)方程式,用蓋斯定律進(jìn)行有關(guān)反應(yīng)熱的計算,化學(xué)電源新型電池

專題：化學(xué)反應(yīng)中的能量變化,電化學(xué)專題

分析：（1）在原電池中，易失電子的電極為負(fù)極，另一個電極為正極
①當(dāng)電解質(zhì)溶液為稀硫酸時，鐵易失電子作負(fù)極、Cu作正極，正極上氫離子放電；
②當(dāng)電解質(zhì)溶液為濃硝酸時，銅易失電子作負(fù)極，負(fù)極上銅失電子生成銅離子；
（2）用惰性電極電解硫酸銅溶液時，陽極上氫氧根離子放電，陰極上銅離子放電；
（3）4g H₂的物質(zhì)的量是2mol，4g H₂燃燒生成液態(tài)水時放熱為571.6kJ，則1mol燃燒生成液態(tài)水時放熱為285.8kJ；
（4）B電極上通入氧化劑，放電時，氧化劑得電子發(fā)生還原反應(yīng)；
（5）根據(jù)熱化學(xué)方程式和蓋斯定律計算得到所需熱化學(xué)方程式．

解答： 解：（1）①當(dāng)電解質(zhì)溶液為稀硫酸時，鐵易失電子作負(fù)極、Cu作正極，正極上氫離子放電，Cu電極上電極反應(yīng)式為：2H⁺+2e^-=H₂↑，
故答案為：正；2H⁺+2e^-=H₂↑；
②當(dāng)電解質(zhì)溶液為濃硝酸時，鐵和濃硝酸發(fā)生鈍化現(xiàn)象，所以銅易失電子作負(fù)極，負(fù)極上銅失電子生成銅離子，電極反應(yīng)式為：Cu-2e^-=Cu²⁺，
故答案為：負(fù)；Cu-2e^-=Cu²⁺；
（2）用惰性電極電解硫酸銅溶液時，陽極上氫氧根離子放電，陰極上銅離子放電，電池反應(yīng)式為2CuSO₄+2H₂O

通電  .

2Cu+O₂↑+2H₂SO₄；
故答案為：2CuSO₄+2H₂O

通電  .

2Cu+O₂↑+2H₂SO₄；
（3）4g H₂的物質(zhì)的量是2mol，4g H₂燃燒生成液態(tài)水時放熱為571.6kJ，則1mol燃燒生成液態(tài)水時放熱為285.8kJ，則氫氣的燃燒熱化學(xué)方程式為H₂（g）+

1

2

O₂（g）═H₂O（l）△H=-285.6 kJ?mol^-1，故答案為：H₂（g）+

1

2

O₂（g）═H₂O（l）△H=-285.6 kJ?mol^-1；
（4）該原電池中，通入燃料的電極是負(fù)極，通入氧化劑的電極為正極，正極上氧氣得電子和二氧化碳反應(yīng)生成碳酸根離子，電極反應(yīng)式為：2CO₂+O₂+4e^-=2CO₃^2-，
故答案為：2CO₂+O₂+4e^-=2CO₃^2-；
（5）①NH₃（g）+HCl（g）═NH₄Cl（s）△H₁
②NH₃（g）+H₂O（l）═NH₃?H₂O（aq）△H₂
③HCl（g）+H₂O（l）═HCl（aq）△H₃
④NH₄Cl（s）+H₂O（l）═NH₄Cl（aq）△H₄=？
⑤NH₃?H₂O（aq）+HCl（aq）═NH₄Cl（aq）+H₂O（l）△H₅．
依據(jù)蓋斯定律 ②-①+③+⑤得到NH₄Cl（s）+H₂O（l）═NH₄Cl（aq）△H₄=△H₂-△H₁+△H₃+△H₅；
故答案為：△H₂-△H₁+△H₃+△H₅；

點評：本題考查了原電池原理、燃燒熱化學(xué)方程式的書寫、蓋斯定律等知識點，根據(jù)基本概念、蓋斯定律的內(nèi)涵、原電池原理等知識點來分析解答，注意不能根據(jù)金屬的活潑性強(qiáng)弱確定原電池正負(fù)極，要根據(jù)失電子的難易程度確定正負(fù)極，如：Mg、Al和NaOH溶液中鋁作負(fù)極，F(xiàn)e、Cu和濃硫酸或濃硝酸構(gòu)成的原電池中Cu作負(fù)極，為易錯點，題目難度中等．