Question

完成下列熱化學(xué)方程式（化學(xué)方程式、電極反應(yīng)式、表達式等）的書寫：
（1）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，
Cu（s）+

1

2

O₂（g）=CuO（s）；△H=-157kJ?mol^-1
用炭粉在高溫條件下還原CuO生成Cu₂O的熱化學(xué)方程式是：

2CuO（s）+C（s）=Cu₂O（s）+CO（g）；△H=+34.5kJ?mol^-1

（2）在一定條件下，二氧化硫和氧氣發(fā)生如下反應(yīng)：2SO₂（g）+O₂（g）?2SO₃（g），寫出該反應(yīng)的化學(xué)平衡常數(shù)表達式：

c2(SO3)

c2(SO2)?c(O2)

（3）以甲烷、空氣為反應(yīng)物，KOH溶液作電解質(zhì)溶液構(gòu)成燃料電池，則負極反應(yīng)式為：

CH₄+10OHˉ-8eˉ=CO₃²ˉ+7H₂O

．
（4）無水AlCl₃瓶蓋打開有白霧，其反應(yīng)的化學(xué)方程式為

AlCl₃+3H₂OAl（OH）₃+3HCl

．
（5）“鎂-次氯酸鹽”燃料電池，其裝置示意圖如圖，該電池反應(yīng)的總反應(yīng)方程式為

Mg+ClO^-+H₂O=Cl^-+Mg（OH）₂

．
（6）工業(yè)上電解飽和食鹽水的離子方程式為

2Clˉ+2H₂O

通電  .

2OHˉ+Cl₂↑+H₂↑

．

Answer 1

分析：（1）根據(jù)蓋斯定律，由已知熱化學(xué)方程式乘以適當?shù)南禂?shù)進行加減構(gòu)造目標熱化學(xué)方程式，反應(yīng)熱也乘以相應(yīng)的系數(shù)作相應(yīng)的加減．
（2）平衡常數(shù)指生成物濃度的化學(xué)計量數(shù)次冪的乘積除以各反應(yīng)物濃度的化學(xué)計量數(shù)次冪的乘積所得的比值．
（3）原電池負極發(fā)生氧化反應(yīng)，甲烷在負極放電，氧氣在正極反應(yīng)，堿性條件下氧氣放電生成氫氧根離子，正極電極反應(yīng)式為2O₂+4H₂O+8e^-=8OH^-，總的電池反應(yīng)式為CH₄+2O₂+2OHˉ=CO₃²ˉ+3H₂O，電池總反應(yīng)式減去正極電極反應(yīng)式可得負極電極反應(yīng)式．
（4）AlCl₃水解產(chǎn)生HCl，氯化氫與空氣中的水蒸氣呈白霧．
（5）由圖可知鎂-次氯酸鹽”燃料電池中Mg與ClO^-、H₂O反應(yīng)生成Cl^-與Mg（OH）₂．
（6）電解飽和食鹽水生成氯氣、氫氣、氫氧化鈉．

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，
③Cu（s）+

1

2

O₂（g）=CuO（s）；△H=-157kJ?mol^-1
=-169kJ?mol^-1，
由蓋斯定律可知，①-③×2+②得2CuO（s）+C（s）=Cu₂O（s）+CO（g）；△H=-169kJ?mol^-1-（-157kJ?mol^-1）×2+（-110.5kJ?mol^-1）=+34.5 kJ?mol^-1．
故答案為：2CuO（s）+C（s）=Cu₂O（s）+CO（g）；△H=+34.5 kJ?mol^-1．
（2）可逆反應(yīng)2SO₂（g）+O₂（g）?2SO₃（g）的化學(xué)平衡常數(shù)k=

c2(SO3)

c2(SO2)?c(O2)

．
故答案為：

c2(SO3)

c2(SO2)?c(O2)

．
（3）原電池負極發(fā)生氧化反應(yīng)，甲烷在負極放電，氧氣在正極反應(yīng)，堿性條件下氧氣放電生成氫氧根離子，正極電極反應(yīng)式為2O₂+4H₂O+8e^-=8OH^-，總的電池反應(yīng)式為CH₄+2O₂+2OHˉ=CO₃²ˉ+3H₂O，電池總反應(yīng)式減去正極電極反應(yīng)式可得負極電極反應(yīng)式為CH₄+10OHˉ-8eˉ=CO₃²ˉ+7H₂O．
故答案為：CH₄+10OHˉ-8eˉ=CO₃²ˉ+7H₂O．
（4）AlCl₃水解AlCl₃+3H₂OAl（OH）₃+3HCl生成HCl，氯化氫與空氣中的水蒸氣呈白霧．
故答案為：AlCl₃+3H₂OAl（OH）₃+3HCl．
（5）由圖可知鎂-次氯酸鹽”燃料電池中Mg與ClO^-、H₂O反應(yīng)生成Cl^-與Mg（OH）₂，該電池反應(yīng)的總反應(yīng)方程式為
Mg+ClO^-+H₂O=Cl^-+Mg（OH）₂．
故答案為：Mg+ClO^-+H₂O=Cl^-+Mg（OH）₂．
（6）電解飽和食鹽水生成氯氣、氫氣、氫氧化鈉，電解飽和食鹽水的離子方程式為2Clˉ+2H₂O

通電  .

 2OHˉ+Cl₂↑+H₂↑．
故答案為：2Clˉ+2H₂O

通電  .

 2OHˉ+Cl₂↑+H₂↑．

點評：考查蓋斯定律與熱化學(xué)方程式書寫、化學(xué)平衡常數(shù)、原電池、鹽類水解、電解池等，綜合性較大，難度中等，是對知識的綜合運用，注意基礎(chǔ)知識的理解掌握．