Question

17．Ⅰ、已知在101kPa时，CH₄完全燃烧生成1mol液态水，放出的热量为QkJ，则CH₄完全燃烧反应的热化学方程式是：CH₄（g）+2O₂（g）═CO₂（g）+2H₂O（l）△H=-2QkJ•mol^-1 ．
Ⅱ、在铜片、锌片和400mL稀硫酸组成的原电池中，若电路中通过0.2mol电子，H₂SO₄恰好反应完毕．试计算：
（1）生成气体的体积（在标准状况下）；
（2）原400mL稀硫酸的物质的量浓度（不考虑溶液的体积变化）．

Answer 1

分析 Ⅰ．CH₄完全燃烧生成1mol液态水，放出的热量为QkJ，则生成2mol液态水放出2QkJ的热量；
Ⅱ．原电池反应中负极是锌片，锌失电子发生氧化反应，原电池正极上是溶液中氢离子得到电子发生还原反应生成氢气，结合电子守恒计算，溶液浓度c=$\frac{n}{V}$；

解答 解：Ⅰ．CH₄完全燃烧生成1mol液态水，放出的热量为QkJ，则生成2mol液态水放出2QkJ的热量，则甲烷的燃烧热化学反应方程式为CH₄（g）+2O₂（g）═CO₂（g）+2H₂O （l）△H=-2Q kJ•mol^-1，故答案为：CH₄（g）+2O₂（g）═CO₂（g）+2H₂O （l）△H=-2Q kJ•mol^-1 ；
Ⅱ．在铜片、锌片和400mL稀硫酸组成的原电池中，若电路中通过0.2mol电子，H₂SO₄恰好反应完毕，原电池电极反应为：
负极Zn-2e^-=Zn²⁺，正极2H⁺+2e^-=H₂↑，通过电子2mol，生成氢气1mol，消耗2molH⁺，消耗硫酸物质的量为1mol，
（1）若电路中通过0.2mol电子，生成气体的体积在标准状况下为：0.1mol×22.4L/mol=22.4L，
故答案为：2.24L；
（2）通过电子0.2mol，生成氢气0.1mol，消耗0.2molH⁺，消耗硫酸物质的量为0.1mol，原400mL稀硫酸的物质的量浓度=$\frac{0.1mol}{0.4L}$=0.25mol/L，
故答案为：0.25mol/L；

点评 本题考查了热化学方程式书写，原电池反应中的氧化还原反应电子转移定量计算，题目较简单．