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化學科學的重要責任在于認識自然界里存在的各種各樣的、奇妙的化學反應,探索紛繁的化學反應的本質和規(guī)律.通過化學反應原理模塊的學習,我們可以比較深刻地理解化學科學的精髓,提高化學學科素養(yǎng).請根據所學化學反應原理,解決以下問題.
(1)依據氧化還原反應:2Ag+(aq)+Cu(s)=Cu2+(aq)+2Ag(s) 設計的雙液原電池,可以提供穩(wěn)定的電流.裝置如圖所示,其中鹽橋中裝有瓊脂-飽和KCl溶液.
回答下列問題:
①電極X的材料和電解質溶液Y分別為
Cu
Cu
、
AgNO3溶液
AgNO3溶液
;
②鹽橋中K+移向
B
B
(填A或B);
③銀電極發(fā)生的電極反應為
Ag++e-=Ag
Ag++e-=Ag

(2)已知:C(s)+O2(g)=CO2(g)△H1=-396.5kJ?mol-1
H2(g)+
1
2
O2=H2O(g)△H2=-241.8kJ?mol-1
CO(g)+
1
2
O2(g)=CO2(g)△H3=-283.0kJ?mol-1
根據蓋斯定律寫出單質碳和水蒸氣生成水煤氣的熱化學方程式:
C(s)+H2O(g)=CO(g)+H2(g)△H=128.3 kJ?mol-1
C(s)+H2O(g)=CO(g)+H2(g)△H=128.3 kJ?mol-1

(3)100mL 1.0mol?L-1鹽酸與100mL1.0mol?L-1NaOH溶液在量熱計中進行中和反應.測得反應后溶液溫度升高了6.8℃,已知稀溶液的比熱容為4.2kJ/℃?kg-1,則該中和反應的反應熱為
57.1 kJ?mol-1
57.1 kJ?mol-1
.(小數點后面保留一位有效數字)
分析:(1)①在原電池中,活潑失電子的金屬為負極,得電子的陽離子是電解質中的陽離子;
②依據原電池的電極反應和溶液中的電荷守恒分析判斷離子移動方向;
③依據銀電極做原電池的正極,在電極上是溶液中銀離子得到電子發(fā)生還原反應;
(2)依據蓋斯定律計算得到熱化學方程式;
(3)依據反應熱的計算公式計算得到,Q=-mc(T2-T1).
解答:解:(1)①氧化還原反應:2Ag+(aq)+Cu(s)=Cu2+(aq)+2Ag(s)中,活潑的失電子的金屬Cu為負極,得電子的陽離子Ag+是電解質中的陽離子,所以電解質可以選擇AgNO3溶液;
②原電池反應,B池中Ag+析出,為符合溶液的電中性,鹽橋中的鉀離子移向B池;
③銀電極發(fā)生的電極反應為溶液中的銀離子得到電子析出銀單質,電極反應為:Ag++e-=Ag;
故答案為:Cu、AgNO3溶液;B;Ag++e-=Ag;
(2)①C(s)+O2(g)=CO2(g)△H1=-396.5kJ?mol-1
②H2(g)+1/2O2=H2O(g)△H2=-241.8kJ?mol-1
③CO(g)+1/2O2(g)=CO2(g)△H3=-283.0kJ?mol-1
根據蓋斯定律,①-②-③得到:單質碳和水蒸氣生成水煤氣的熱化學方程式:C(s)+H2O(g)=CO(g)+H2(g)△H=128.3 kJ?mol-1
故答案為:C(s)+H2O(g)=CO(g)+H2(g)△H=128.3 kJ?mol-1;
(3)100mL 1.0mol?L-1鹽酸與100mL1.0mol?L-1NaOH溶液在量熱計中進行中和反應.生成水為0.1mol,測得反應后溶液溫度升高了6.8℃,已知稀溶液的比熱容為4.2kJ/°C?kg-1,可以根據計算公式計算得到:Q=-C(T2-T1);稀溶液的密度可以近似為1g/ml,所以Q=-C(T2-T1)=-4.2kJ/°C?kg-1×6.8°C×(200ml×1g/ml×10-3kg/g)=5.71KJ;中和反應生成0.1molH2O,中和反應的反應熱是生成1mol水時放出的熱量,所以反應的中和熱為57.1KJ/mol,
故答案為:57.1 kJ?mol-1
點評:本題考查學生原電池的設計、構成條件以及工作原理知識,蓋斯定律的計算應用,中和熱的概念和計算,注意知識的積累是解題關鍵,難度中等.
練習冊系列答案
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科目:高中化學 來源:不詳 題型:問答題

化學科學的重要責任在于認識自然界里存在的各種各樣的、奇妙的化學反應,探索紛繁的化學反應的本質和規(guī)律.通過化學反應原理模塊的學習,我們可以比較深刻地理解化學科學的精髓,提高化學學科素養(yǎng).請根據所學化學反應原理,解決以下問題.
(1)依據氧化還原反應:2Ag+(aq)+Cu(s)=Cu2+(aq)+2Ag(s) 設計的雙液原電池,可以提供穩(wěn)定的電流.裝置如圖所示,其中鹽橋中裝有瓊脂-飽和KCl溶液.
回答下列問題:
①電極X的材料和電解質溶液Y分別為______、______;
②鹽橋中K+移向______(填A或B);
③銀電極發(fā)生的電極反應為______.
(2)已知:C(s)+O2(g)=CO2(g)△H1=-396.5kJ?mol-1
H2(g)+1/2O2=H2O(g)△H2=-241.8kJ?mol-1
CO(g)+1/2O2(g)=CO2(g)△H3=-283.0kJ?mol-1
根據蓋斯定律寫出單質碳和水蒸氣生成水煤氣的熱化學方程式:______.
(3)100mL 1.0mol?L-1鹽酸與100mL1.0mol?L-1NaOH溶液在量熱計中進行中和反應.測得反應后溶液溫度升高了6.8℃,已知稀溶液的比熱容為4.2kJ/℃?kg-1,則該中和反應的反應熱為______.(小數點后面保留一位有效數字)
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