(1)在298K时,1mol CH4在氧气中完全燃烧生成二氧化碳和液态水,放出热量890.0kJ.写出该反应的热化学方

kuaidi.ping-jia.net  作者:佚名   更新日期:2024-08-07
(1)已知298K时,1mol CH4在氧气中完全燃烧生成二氧化碳和液态水,放出热量890.3kJ.写出该反应的热化学

(1)在298K时,1mol CH4在氧气中完全燃烧生成二氧化碳和液态水,放出热量890.0kJ,则该反应的热化学方程式为:CH4(g)+2O2(g)═CO2(g)+2H2O(l)△H=-890.0kJ/mol,故答案为:CH4(g)+2O2(g)═CO2(g)+2H2O(1)△H=-890.3 kJ?mol-1;(2)甲烷失电子发生氧化反应,所以通入甲烷气体的电极应为负极,甲烷在负极失去电子,碱性条件下生成碳酸根与水,电极反应式为:CH4-8e-+10OH-═CO32-+7H2O,故答案为CH4-8e-+10OH-═CO32-+7H2O;(3)电解池中电子流出的电极为阳极,石墨为阳极,溶液中水在阳极失去电子生成氧气与氢离子,电极反应式为:4OH--4e-═O2↑+2H2O或2H2O-4e-=O2↑+4H+,铜离子在Fe电极上放电析出,附着在Fe电极上,阴极反应式为:Cu2++2e-=Cu,故答案为:4OH--4e-═2H2O+O2↑;Cu2++2e-=Cu;(4)标准状况下3.36L氧气的物质的量为3.36L22.4L/mol=0.15mol,根据电极反应式可得关系:2Cu2+~4e-~O2↑,因此铜离子的物质的量为0.15mol×2=0.3mol,c=0.3mol1L=0.3mol/L,电路中通过的电子为4n(O2)=0.15mol×4=0.6mol;发生电极反应后析出0.15mol氧气,0.3molCu,要复原原溶液,需要加入0.3molCuO,0.3molCuO的质量为0.3mol×80g/mol=24g,故答案为:0.3;0.6;氧化铜;24.

(1)CH 4 (g)+ 2O 2 (g)==CO 2 (g)+ 2H 2 O(l) △H = -890.0kJ/mol(2分,各1分);0.5、0.25(2分,顺序一定不能颠倒)(2)负(1分),b(1分)(3)4OH - —4 e - ="=" O 2 ↑+ 2H 2 O 或2H 2 O-4e _ =O 2 ↑+4H + (2分),石墨电极表面有气泡产生,铁电极上附着一层红色物质,溶液颜色变浅(3分,按3个现象给分),氧化铜(或碳酸铜)(2分),4g(或6.2g)(2分) 试题分析:(1)书写热化学方程式一定要注意标明物质的聚集状态,反应热的单位要写清楚,是千焦每摩尔,CH 4 (g)+ 2O 2 (g)==CO 2 (g)+ 2H 2 O(l) △H = -890.0kJ/mol;水完全是由甲烷燃烧生成的,生成1 mol的水需要甲烷0.5 mol,那么一氧化碳就为0.25 mol。(3)该题是一道电解的题,石墨一极是失去电子的一极,应该是电解池的阳极,因此是溶液中的氢氧根离子放电:4OH - —4 e - ="=" O 2 ↑+ 2H 2 O 或2H 2 O-4e _ =O 2 ↑+4H + ,如果起始时盛有1000mL pH=5的硫酸铜溶液(25℃,CuSO 4 足量),一段时间后溶液的pH变为1,表明溶液中氢氧根离子减少,那么在石墨电极表面有气泡产生,铁电极上附着一层红色物质,溶液颜色变浅,若要使溶液恢复到起始浓度,可向溶液中加入的物质为:氧化铜(或碳酸铜),4g(或6.2g)。

(1)在298K时,1mol CH4在氧气中完全燃烧生成二氧化碳和液态水,放出热量890.0kJ,则该反应的热化学方程式为:CH4(g)+2O2(g)═CO2(g)+2H2O(l)△H=-890.0kJ/mol,
18克液态水的物质的量=
18g
18g/mol
=1mol,根据H原子守恒可知n(CH4)=
1mol×2
4
=0.5mol,故n(CO)=0.75mol-0.5mol=0.25mol,
故答案为:CH4(g)+2O2(g)═CO2(g)+2H2O(l)△H=-890.0kJ/mol;0.5;0.25;
(2)甲烷失电子发生氧化反应,所以通入甲烷气体的电极应为负极,甲烷在负极失去电子,碱性条件下生成碳酸根与水,电极反应式为:CH4-8e-+10OH-═CO32-+7H2O,
故答案为:负;b;
(3)电解池中电子流出的电极为阳极,石墨为阳极,溶液中水在阳极失去电子生成氧气与氢离子,电极反应式为:4OH--4e-═O2↑+2H2O或2H2O-4e-=O2↑+4H+,铜离子在Fe电极上放电析出,附着在Fe电极上,故看到的现象为:石墨电极表面有气泡产生,铁电极上附着一层红色物质,溶液颜色变浅;
总反应式为2CuSO4+2H2O
 通电 
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