Question

【題目】(1)標(biāo)準(zhǔn)生成熱指的是在某溫度下，由處于標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)的各種元素的最穩(wěn)定的單質(zhì)生成標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下 1mol 某純物質(zhì)的熱效應(yīng)，單位常用 kJ/mol表示，已知在 25℃的條件下：

①Ag2O(s)+2HCl(g)═2AgCl(s)+H2O(l)△H=-324.4 kJ/mol

②2Ag(s)+ O2(g)═Ag2O(s)△H=-30.56kJ/mol

③ H2(g)+ Cl2(g)═HCl(g)△H=-92.21 kJ/mol

④H2(g)+ O2(g)═H2O(l)△H=-285.6 kJ/mol

則25℃時(shí)氯化銀的標(biāo)準(zhǔn)生成熱為________ kJ/mol；

(2)實(shí)驗(yàn)測(cè)得 64g 甲醇[CH3OH(l)]在氧氣中充分燃燒生成 CO2 氣體和液態(tài)水時(shí)放出 1452.8kJ 的熱量，則表示甲醇燃燒熱的熱化學(xué)方程式_________________；

(3)以甲烷、氧氣為原料，KOH 為電解質(zhì)，構(gòu)成燃料電池，寫出其負(fù)極的電極反應(yīng)式：________；

(4)電解法制取有廣泛用途的 Na2FeO4，工作原理如下圖所示。

已知：Na2FeO4 只在強(qiáng)堿性條件下穩(wěn)定。

①Na2FeO4能夠凈水的主要原因是_______________ 。

②陽(yáng)極電極反應(yīng)式 _______________；

③為使電解能較持久進(jìn)行，應(yīng)選用_______________ 離子交換膜(填“陰”或“陽(yáng)”)。

Answer 1

【答案】-126.89 CH3OH(l)+O2(g)=CO2(g)+2H2O(l)△H=-726.4kJ/mol CH4+2O2+2OH-=CO32-+3H2O Na2FeO4具有強(qiáng)氧化性，能夠殺菌消毒，在殺菌消毒的過(guò)程中被還原為+3價(jià)的鐵，水解生成具有強(qiáng)吸附性的氫氧化鐵膠體，能夠吸附水中雜質(zhì) Fe-6e-+8OH-═FeO42-+4H2O 陰

【解析】

(1)依據(jù)標(biāo)準(zhǔn)生成熱指的是在某溫度下，由處于標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)的各種元素的最穩(wěn)定的單質(zhì)生成標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下1mol某純物質(zhì)的熱效應(yīng)，結(jié)合熱化學(xué)方程式和蓋斯定律計(jì)算分析得到；

(2)依據(jù)題干條件計(jì)算1mo甲醇燃燒放出的熱量，依據(jù)熱化學(xué)方程式的書寫方法寫出甲醇燃燒熱的熱化學(xué)方程式；

(3)原電池中負(fù)極上燃料失電子，堿性條件下，CH4反應(yīng)生成碳酸根離子；

(4)①Na2FeO4中的鐵元素為+6價(jià)，具有強(qiáng)氧化性，在殺菌消毒的過(guò)程中被還原為+3價(jià)的鐵，能夠水解生成氫氧化鐵膠體，據(jù)此分析解答；②金屬鐵是陽(yáng)極，該電極上金屬鐵發(fā)生失電子的氧化反應(yīng)，在堿性條件下生成FeO42-；③Na2FeO4只在強(qiáng)堿性條件下穩(wěn)定，電解過(guò)程中OH-向陽(yáng)極移動(dòng)，據(jù)此分析判斷。

(1)①Ag2O(s)+2HCl(g)═2AgCl(s)+H2O(l)△H=-324.4 kJ/mol，②2Ag(s)+ O2(g)═Ag2O(s) △H=-30.56kJ/mol，③ H2(g)+ Cl2(g)═HCl(g) △H=-92.21 kJ/mol，④H2(g)+ O2(g)═H2O(l) △H=-285.6 kJ/mol，根據(jù)蓋斯定律：將①+②+③×2-④得到：2Ag(s)+Cl2(s)=2AgCl(s) △H=-253.78kJ/mol，所以氯化銀的標(biāo)準(zhǔn)生成熱為 ×(-253.78kJ/mol)=-126.89 kJ/mol，故答案為：-126.89；

(2)64g液態(tài)甲醇在氧氣中充分燃燒生成二氧化碳和液態(tài)水時(shí)，放出1452.8kJ的熱量，則32g液態(tài)甲醇燃燒生成二氧化碳和液態(tài)水放熱 ×1452.8kJ=726.4kJ，反應(yīng)的熱化學(xué)方程式為：CH3OH(l)+ O2(g)=CO2(g)+2H2O(l) △H=-726.4kJ/mol，故答案為：CH3OH(l)+O2(g)=CO2(g)+2H2O(l) △H=-726.4kJ/mol；

(3)原電池放電時(shí)，負(fù)極上甲烷失電子被氧化，電極反應(yīng)式為：CH4+2O2+2OH-=CO32-+3H2O，故答案為：CH4+2O2+2OH-=CO32-+3H2O；

(4)①Na2FeO4中的鐵元素為+6價(jià)，具有強(qiáng)氧化性，能夠殺菌消毒，在殺菌消毒的過(guò)程中被還原為+3價(jià)的鐵，水解生成具有強(qiáng)吸附性的氫氧化鐵膠體，能夠吸附水中的細(xì)微懸浮物形成沉淀，所以是一種“綠色、環(huán)保、高效”凈水劑，故答案為：Na2FeO4具有強(qiáng)氧化性，能夠殺菌消毒，在殺菌消毒的過(guò)程中被還原為+3價(jià)的鐵，水解生成具有強(qiáng)吸附性的氫氧化鐵膠體，能夠吸附水中雜質(zhì)；

②根據(jù)圖示，金屬鐵是陽(yáng)極，該電極上金屬鐵發(fā)生失電子的氧化反應(yīng)，即Fe-6e-+8OH-═FeO42-+4H2O，故答案為：Fe-6e-+8OH-═FeO42-+4H2O；

③Na2FeO4只在強(qiáng)堿性條件下穩(wěn)定，電解過(guò)程中OH-向陽(yáng)極移動(dòng)，則應(yīng)選擇陰離子交換膜，故答案為：陰。