Question

（1）納米級Cu₂O由于具有優(yōu)良的催化性能而受到關注．已知：
2Cu（s）+

1

2

O₂（g）═Cu₂O（s）△H=-169kJ?mol^-1，
C（s）+

1

2

O₂（g）═CO（g）△H=-110.5kJ?mol^-1，
2Cu（s）+O₂（g）═CuO（s）△H=-314kJ?mol^-1
則工業(yè)上用炭粉在高溫條件下還原CuO制取Cu₂O和CO的熱化學方程式為

C（s）+2CuO（s）=CuO（s）+CO（g）△H=+34.5kJ?mol^-1

．
（2）某興趣小組的同學用如圖所示裝置研究有關電化學的問題（甲、乙、丙三池中溶質足量），當閉合該裝置的電鍵K時，觀察到電流計的指針發(fā)生了偏轉．

請回答下列問題：
（1）甲池為

原電池

（填“原電池”、“電解池”或“電鍍池”），A電極的電極反應式為

CH₃OH+8OH^--6e^-=CO₃^2-+6H₂O

．
（2）丙池中F電極為

陰極

 （填“正極”、“負極”、“陰極”或“陽極”），該池的總反應方程式為

2CuSO₄+2H₂O

通電  .

2H₂SO₄+2Cu+O₂↑

．
（3）當池中C極質量減輕10.8g時，甲池中B電極理論上消耗O₂的體積為

560

mL（標準狀況）．
（4）一段時間后，斷開電鍵K，下列物質能使乙池恢復到反應前濃度的是

A

（填選項字母）．
A．Cu        B．CuO      C．Cu（OH）₂      D．Cu₂（OH）₂CO₃．

Answer 1

分析：（1）根據蓋斯定律結合熱化學方程式的書寫方法來書寫；
（2）①根據燃料電池的工作原理知識負極上是燃料上發(fā)生失電子的氧化反應來回答；
②根據電解池陰極陽極的判斷方法以及電解池的工作原理來回答；
③根據電子守恒來計算回答；
④根據溶液復原的方法：出什么加什么來回答．

解答：解：（1）已知：①2Cu（s）+

1

2

O₂（g）═Cu₂O（s）△H=-169kJ?mol^-1，
②C（s）+

1

2

O₂（g）═CO（g）△H=-110.5kJ?mol^-1，
③2Cu（s）+O₂（g）═CuO（s）△H=-314kJ?mol^-1
用炭粉在高溫條件下還原CuO制取Cu₂O和CO的化學方程式為C（s）+2CuO （s）=Cu（s）+CO（g），
該反應可以是②-③-

1

2

×①，反應的焓變是-110.5kJ?mol^-1-（-314kJ?mol^-1）-

1

2

×（-169kJ?mol^-1）=34.5kJ?mol^-1，
故答案為：C（s）+2CuO （s）=CuO（s）+CO（g）△H=+34.5kJ?mol^-1；
（2）①甲池是燃料電池，屬于原電池，在該燃料電池中，負極上是甲醇發(fā)生失電子的氧化反應，在堿性環(huán)境下，CH₃OH+8OH^--6e^-=CO₃^2-+6H₂O，
故答案為：原電池；CH₃OH+8OH^--6e^-=CO₃^2-+6H₂O；
②甲池中，通入甲醇的電極是負極，通入氧氣的電極是正極，所以F是陰極，E是陽極，D是陰極，C是陽極，電解硫酸銅溶液的電極反應式為：2CuSO₄+2H₂O

通電  .

2H₂SO₄+2Cu+O₂↑，故答案為：陰極；2CuSO₄+2H₂O

通電  .

2H₂SO₄+2Cu+O₂↑；
③C極上的電極反應為：Ag-e^-=Ag⁺，B電極上的電極反應為：O₂+2H₂O+4e^-=4OH^-，當池中C極質量減輕10.8g時，即轉移電子是0.1mol，此時甲池中B電極理論上消耗O₂的物質的量是0.25mol，體積為0.25mol×22.4L/mol=0.56L=560mL，故答案為：560；
④乙池子電解硝酸銅，用活潑電極金屬銀為陽極，所以在陰極上是銅離子得電子生成金屬銅的反應，溶液中減少了Cu元素的質量，所以要讓電解質復原，需要加入金屬銅，故選A．

點評：本題是一道熱化學和電化學結合的綜合考查題，要求學生主義知識的梳理和歸納是解題的關鍵，難度不大．