Question

（1） 納米級Cu₂O由于具有優良的催化性能而受到關注。已知：
2Cu(s)+O₂(g) ="==" Cu₂O(s)   ΔH=－169kJ·mol^-1，
C(s)+ O₂(g) ="==" CO(g)     ΔH=－110.5kJ·mol^-1，
2Cu(s)+ O₂(g)===2   CuO(s)   ΔH=－314kJ·mol^-1
則工業上用炭粉在高溫條件下還原CuO制取Cu₂O和CO的熱化學方程式為
                                                                            。
（2）某興趣小組的同學用下圖所示裝置研究有關電化學的問題(甲、乙、丙三池中溶質足量)，當閉合該裝置的電鍵K時，觀察到電流計的指針發生了偏轉。

請回答下列問題：
（1）甲池為    (填“原電池”、“電解池”或 “電鍍池”)，A電極的電極反應式為           。
（2）丙池中F電極為        (填“正極”、“負極”、“陰極”或“陽極”)，該池的總反應方程式為                                               。
（3）當池中C極質量減輕10.8 g時，甲池中B電極理論上消耗O₂的體積為   mL(標準狀況)。
（4）一段時間后，斷開電鍵K，下列物質能使乙池恢復到反應前濃度的是    (填選項字母)。

A．Cu

B．CuO

C．Cu(OH)2

D．Cu2(OH)2CO3

Answer 1

（1）C(s) + 2CuO (s)= Cu₂O(s) + CO(g) H =+34.5kJ·mol.^-1（3分）
（2）①原電池 （1分）  CH₃OH + 8OH^－－6e^－ = CO₃^2－+ 6H₂O（2分）
②陰極（1分）  2CuSO₄+ 2H₂O  2H₂SO₄ + 2Cu + O₂↑（2分）
③560（2分）
④A（2分）

試題分析：（1）工業上用炭粉在高溫條件下還原CuO制取Cu₂O和CO的熱化學方程式為
C(s) + 2CuO (s)= Cu₂O(s) + CO(g) H =a，H 的計算如下，C(s)+ O₂(g) ="==" CO(g) 減去2Cu(s)+ O₂(g)===2   CuO(s) 再加上2Cu(s)+O₂(g) ="==" Cu₂O(s) 可以得到C(s) + 2CuO (s)= Cu₂O(s) + CO(g) ，所以H =-110.5+314-169=+34.5kJ·mol.^-1，所以工業上用炭粉在高溫條件下還原CuO制取Cu₂O和CO的熱化學方程式為
C(s) + 2CuO (s)= Cu₂O(s) + CO(g) H =+34.5kJ·mol.^-1；
（1）由圖可以知道，甲池為原電池，A電極為負極，該電極反應式為CH₃OH + 8OH^－－6e^－ = CO₃^2－+ 6H₂O；（2）丙池中F電極與電池的負極連接，所以F電極為陰極，丙電池為電解池，該電池的總的反應式為2CuSO₄+ 2H₂O  2H₂SO₄ + 2Cu + O₂↑；（3）C極中，Ag溶解，所以當池中C極質量減輕10.8 g時，即通過的電子數為10.8/108=0.1mol，所以B電極理論上消耗O₂的體積=0.1/4×22.4×1000=560mL；（4）一段時間后，斷開電鍵K，乙池在電解的過程中引入了銀離子，有一部分銅離子在電極上析出，所以加入Cu可以恢復到原來的濃度，故本題的答案選擇A。
點評：本題考查了熱化學方程式的書寫、原電池、電解池，這些考點是高考考查的重點和難點，本題有一定的綜合性，難度適中。