Question

9．（1）实验室可以测得下列热化学反应方程式：
C（s）+O₂（g）═CO₂（g）△H=-394kJ•mol^-1；CO（g）+$\frac{1}{2}$O₂（g）═CO₂（g）△H=-283kJ•mol^-1．求反应C（s）+$\frac{1}{2}$O₂（g）═CO（g）△H=-111 kJ•mol^-1．
（2）氢氧燃料电池的电池反应相当于氢气在氧气中燃烧，有如图所示装置：
①装置A中b为负极，电极反应式为H₂-2e^-+2OH^-=2H₂O；
②当铜片的质量变化为12.8g时，a极上消耗的O₂在标准状况下的体积为2.24L．
（3）利用反应2Cu+O₂+2H₂SO₄?2CuSO₄+2H₂O可以制备CuSO₄，若将该反应设计为原电池，其正极电极反应式为4H⁺+O₂+4e^-═2H₂O．

Answer 1

分析 （1）①C（s）+O₂（g）═CO₂（g）△H=-394kJ•mol^-1；②CO（g）+$\frac{1}{2}$O₂（g）═CO₂（g）△H=-283kJ•mol^-1．
根据盖斯定律①-②计算；
（2）①在燃料池中，燃料氢气在b极即负极发生氧化反应；
②根据得失电子守恒计算；
（3）根据原电池原理，正极发生的是化合价降低得电子的反应．

解答 解：（1）①C（s）+O₂（g）═CO₂（g）△H=-394kJ•mol^-1；②CO（g）+$\frac{1}{2}$O₂（g）═CO₂（g）△H=-283kJ•mol^-1．
根据盖斯定律①-②得C（s）+$\frac{1}{2}$O₂（g）═CO（g）△H=-394+283=-111 kJ•mol^-1，
故答案为：-111 kJ•mol^-1；
（2）①在燃料池中，燃料氢气在b极即负极发生氧化反应，反应式为：H₂-2e^-+2OH^-=2H₂O，故答案为：负；H₂-2e^-+2OH^-=2H₂O；
②根据得失电子守恒，当铜片的质量变化为12.8g时，a极上消耗的O₂在标准状况下的体积为$\frac{12.8}{64}$×$\frac{1}{2}$×22.4=2.24L，故答案为：2.24；
（3）原电池正极发生的是化合价降低得电子的反应，根据方程式可知是O₂得电子，另外，由于H₂SO₄存在，所以发生的O₂酸性条件下的电极反应为4H⁺+O₂+4e^-═2H₂O，故答案为：4H⁺+O₂+4e^-═2H₂O．

点评 本题考查原电池的工作原理以及电极反应式的书写知识，注意知识的迁移和应用是关键，难度不大．