Question

20．請根據所學知識回答下列問題：
（1）已知常溫時紅磷比白磷穩(wěn)定，比較下列反應中△H的大�。骸鱄₁＜△H₂．
①P₄（白磷，s）+5O₂（g）═2P₂O₅（s）△H₁
②4P（紅磷，s）+5O₂（g）═2P₂O₅（s）△H₂
（2）已知：稀溶液中，H⁺（aq）+OH^-（aq）═H₂O（l）△H=-57.3kJ•mol^-1，則濃硫酸與稀氫氧化鈉溶液反應生成1mol水，放出的熱量＞57.3kJ．
（3）已知：C₃H₈（g ）═CH₄（g）+HC≡CH（g）+H₂（g）△H₁=156.6kJ•mol^-1
CH₃CH=CH₂（g）═CH₄（g）+HC≡CH（g）△H₂=32.4kJ•mol^-1
則相同條件下，反應C₃H₈（g）═CH₃CH=CH₂ （g）+H₂（g）的△H=+124.2kJ•mol^-1
（4）如圖是一種鈉硫高能電池的結構示意圖，M由Na₂O和Al₂O₃制得，其作用是導電和隔膜，該電池反應為2Na+xS=Na₂S_x．該電池正極的電極反應式為xS+2e^-=S_x^2-．
用該電池作電源進行鐵件鍍銅時，若電鍍池中兩電極的質量開始相同，電鍍完成后取出洗凈、烘干、稱量，二者質量差為25.6g，則理論上該電池負極消耗的質量為9.2g．

Answer 1

分析 （1）常溫時紅磷比白磷穩(wěn)定，說明白磷能量高，反應放出的熱量較多；
（2）濃硫酸溶于水放熱；
（3）依據熱化學方程式和蓋斯定律計算得到；
（4）原電池正極發(fā)生得電子的還原反應，結合原電池的總反應來分析正極反應；電鍍時，鍍層作陽極、鍍件作陰極，所以陽極上銅失電子發(fā)生氧化反應、陰極上銅離子得電子發(fā)生還原反應；電鍍后，兩個電極質量差等于陽極溶解質量與陰極析出質量之和，根據金屬和電子之間的關系式計算．

解答 解：（1）常溫時紅磷比白磷穩(wěn)定，說明白磷能量高，反應放出的熱量較多，因△H＜0，則放出的能量越多反應熱越小，
故答案為：＜；
（2）濃硫酸溶于水放熱，放出的熱量多余57.3kJ，故答案為：＞；
（3）①C₃H₈（g）→CH₄（g）+HC≡CH（g）+H₂（g）△H₁=156.6kJ•mol^-1
②CH₃CH=CH₂（g）→CH₄（g）+HC≡CH（g）△H₂=32.4kJ•mol^-1
依據蓋斯定律①-②得到C₃H₈（g）→CH₃CH=CH₂（g）+H₂（g）△H=+124.2KJ/mol
則相同條件下，反應C₃H₈（g）→CH₃CH=CH₂（g）+H₂（g）△H=+124.2KJ/mol；
故答案為：+124.2；
（4）原電池正極發(fā)生得電子的還原反應，在反應2Na+xS=Na₂S_x中，硫單質得電子，故正極反應為：xS+2e^-=S_x^2-；
電鍍時，鍍層作陽極、鍍件作陰極，所以陽極上銅失電子發(fā)生氧化反應，電極反應式為Cu-2e^-=Cu²⁺，陰極上銅離子得電子發(fā)生還原反應，陰極反應式為Cu²⁺+2e^-=Cu；電鍍后，兩個電極質量差等于陽極溶解質量與陰極析出質量之和，若電鍍前鐵、銅兩電極的質量相同，電鍍完成后將它們取出洗凈、烘干、稱量，二者質量差為25.6g，所以陽極溶解銅的質量為12.8g，
設通過的電子為x，
Cu-2e^-=Cu²⁺
64g   2mol
12.8g   x
64g：2mol=12.8g：x，
x=0.4mol，
故流經電鍍池的電極的電子的物質的量為0.4mol，而流經電鍍池的電子的量與流經原電池中正負極的電子的量相同，設原電池負極上有Xg鈉被消耗，
有：Na-e^-=Na⁺
     23g     1mol
    Xg      0.4mol
可得 X=$\frac{23g×0.4mol}{1mol}$，
解得X=9.2g
故答案為：xS+2e^-=S_x^2-；9.2．

點評 本題考查較為綜合，涉及化學反應與能量變化、原電池原理和電解原理的應用，題目難度中等，明確蓋斯定律的運用、電極上發(fā)生的反應、以及電子守恒是解本題關鍵，側重于考查學生的分析能力和計算能力．