Question

【題目】如圖所示，若電解5 min時，測得銅電極的質量增加2.16 g。試回答：

（1）電源中X極是________(填“正”或“負”)極。

（2）通電5 min時，B中共收集到224 mL(標準狀況)氣體，溶液體積為200 mL(電解前后溶液的體積變化忽略不計)，則通電前c(CuSO4)＝________。

（3）若A中KCl溶液的體積也是200 mL，電解后溶液中仍有Cl－，則電解后溶液的c(OH-)＝________。

（4）二氧化碳是地球溫室效應的罪魁禍首，目前人們處理二氧化碳的方法之一是使其與氫氣合成為甲醇，甲醇是汽車燃料電池的重要燃料。已知氫氣、甲醇燃燒的熱化學方程式如下：

2H2(g)＋O2(g)===2H2O(l)　 ΔH＝－570 kJ·mol－1　①

2CH3OH(l)＋ 3O2(g)===2CO2(g)＋4H2O(l)　ΔH＝－1452 kJ·mol－1　②

寫出二氧化碳與氫氣合成甲醇液體的熱化學方程式：_________________________________。

Answer 1

【答案】 負 0.025 mol·L－1 0.1mol/L CO2(g)＋3H2(g)===CH3OH(l)＋H2O(l)　ΔH＝-129 kJ·mol－1

【解析】(1)由銅電極的質量增加，發生═Ag，則Cu電極為陰極,可以知道X為電源的負極；正確答案：負。

(2)C中陰極反應為═Ag,，則轉移的電子為，B中陽極反應為═，則轉移電子生成氧氣為，其體積為，則在陰極也生成氣體，由═，則氫氣的物質的量為，該反應轉移的電子為，則═Cu中轉移電子，所以的物質的量為,通電前；正確答案：。

(3)由A中發生，由電子守恒可以知道，轉移電子時生成，忽略溶液體積的變化，則，正確答案：0.1mol/L。

（4）由①2H2(g)＋O2(g)===2H2O(l)　ΔH＝－570 kJ·mol－1　；②2CH3OH(l)＋ 3O2(g)===2CO2(g)＋4H2O(l)　ΔH＝－1452 kJ·mol－1；根據蓋斯定律：（3×①-②）/2，可得：CO2(g)＋3H2(g)===CH3OH(l)＋H2O(l)　ΔH＝-129 kJ·mol－1；正確答案：CO2(g)＋3H2(g)===CH3OH(l)＋H2O(l)　ΔH＝-129 kJ·mol－1。