Question

17．設(shè)N_A為阿伏加德羅常數(shù)的值，對反應(yīng)：
①CH₄（g）+2O₂（g）═CO₂（g）+2H₂O（l）△H₁=-a kJ/mol
②CH₄（g）+2O₂（g）═CO₂（g）+2H₂O（g）△H₂=-b kJ/mol
（a、b均為正值），其他數(shù)據(jù)如表所示：

化學(xué)鍵	C=O	O=O	C-H	O-H
鍵能/kJ•mol-1	798	x	413	463

下列說法正確的是（　�。�

• A． H₂O（g）═H₂O（l）△S＜0，△H=（a-b）kJ/mol
• B． 當(dāng)有4N_A個C-H鍵斷裂時，該反應(yīng)放出熱量一定為a kJ
• C． x=$\frac{1796-b}{2}$
• D． 利用反應(yīng)①設(shè)計的原電池電解精煉銅時，當(dāng)負(fù)極輸出0.2N_A個電子時，電解槽的陽極一定減輕6.4g

Answer 1

分析 A．根據(jù)熱化學(xué)方程式①②及蓋斯定律進(jìn)行計算；
B．有4N_A個C-H鍵斷裂時，反應(yīng)消耗的甲烷為1mol，但是反應(yīng)①②中放出熱量不同；
C．根據(jù)反應(yīng)②及焓變=反應(yīng)物總鍵能-生成物總鍵能進(jìn)行計算；
D.0.2N_A個電子的物質(zhì)的量為0.2mol，由于粗銅中含有鐵、鋅等雜質(zhì)，則陽極銅失去的電子小于0.2mol，物質(zhì)的量小于0.1mol．

解答 解：A．①CH₄（g）+2O₂（g）═CO₂（g）+2H₂O（l）△H₁=-a kJ/mol、②CH₄（g）+2O₂（g）═CO₂（g）+2H₂O（g）△H₂=-b kJ/mol，根據(jù)蓋斯定律$\frac{1}{2}$（①-②）可得：H₂O（g）═H₂O（l）△H=$\frac{1}{2}$（b-a）kJ/mol，故A錯誤；
B．有4N_A個C-H鍵斷裂時，反應(yīng)消耗了1mol甲烷，若按照反應(yīng)①進(jìn)行，放熱熱量為akJ，若按照反應(yīng)②進(jìn)行，放熱熱量為bkJ，故B錯誤；
C．根據(jù)反應(yīng)②可知，△H₂=413kJ/mol×4+2xkJ/mol-（798×2+463×4）kJ/mol=-b kJ/mol，整理可得：x=$\frac{1796-b}{2}$，故C正確；
D．電解精煉銅時，當(dāng)負(fù)極輸出0.2N_A個電子時，轉(zhuǎn)移電子的物質(zhì)的量為0.2mol，若完全由銅放電，參加反應(yīng)的銅的物質(zhì)的量為$\frac{0.2mol}{2}$=0.1mol，質(zhì)量為：64g/mol×0.1mol=6.4g，由于粗銅中含有雜質(zhì)鐵、鋅，所以電解槽的陽極減輕的質(zhì)量不一定為6.4g，故D錯誤；
故選C．

點評 本題考查了反應(yīng)熱的計算，題目難度中等，涉及電解精煉銅、蓋斯定律在熱化學(xué)方程式中的應(yīng)用、焓變與化學(xué)鍵的關(guān)系等知識，明確蓋斯定律的內(nèi)容為解答關(guān)鍵，注意掌握焓變與反應(yīng)物、生成物總鍵能的關(guān)系．