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研究化学反应与能量的变化具有重要意义.(1)已知2S02(g)+O2(g)⇌2S03(g)△H=-198kJ•mol-1的反应过程的能量变化如图1:①反应通常用V2O5作为催化剂,加入V2O5会使图中的B点(填“升
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研究化学反应与能量的变化具有重要意义.
(1)已知2S02(g)+O2(g)⇌2S03(g)△H=-198kJ•mol-1的反应过程的能量变化如图1:
①反应通常用V2O5作为催化剂,加入V2O5会使图中的B点___ (填“升高”、“不变”或“降低”).
②E2表示的意义为___.
(2)如图2中的a和b为氢镍换可充电碱性电池的电极,该电池总反应式为2Ni(OH)2⇌H2+2NiO(OH).
①为了实现铜与稀硫酸反应,用Z通入氧气的同时,将开关K与Y相连即可.石墨电极的反应式为___,总反应的化学方程式为___.
②不通入氧气,直接将K与X相连也能实现铜与稀硫酸反应.则氢镍碱性电池的负极为___(填“a”或“b”),电解槽内总反应的离子方程式为___.
③当给氢镍碱性电池充电时,该电池的阳极反应式为___;氢镍电池放电时,负极附近的pH会___(填“变大”、“不变”或“变小”).
(3)若将图2中的稀硫酸换成CuS04溶液,并且将氢镍碱性电池的电极反接,将K连接X,通电一段时间后,向所得溶液中加入0.2mol碱式碳酸铜[Cu2(OH)2CO3]后,恰好恢复到原来的浓度和pH(不考虑CO2的溶解),则电解过程中转移电子的物质的量为___.
(1)已知2S02(g)+O2(g)⇌2S03(g)△H=-198kJ•mol-1的反应过程的能量变化如图1:
①反应通常用V2O5作为催化剂,加入V2O5会使图中的B点___ (填“升高”、“不变”或“降低”).
②E2表示的意义为___.
(2)如图2中的a和b为氢镍换可充电碱性电池的电极,该电池总反应式为2Ni(OH)2⇌H2+2NiO(OH).
①为了实现铜与稀硫酸反应,用Z通入氧气的同时,将开关K与Y相连即可.石墨电极的反应式为___,总反应的化学方程式为___.
②不通入氧气,直接将K与X相连也能实现铜与稀硫酸反应.则氢镍碱性电池的负极为___(填“a”或“b”),电解槽内总反应的离子方程式为___.
③当给氢镍碱性电池充电时,该电池的阳极反应式为___;氢镍电池放电时,负极附近的pH会___(填“变大”、“不变”或“变小”).
(3)若将图2中的稀硫酸换成CuS04溶液,并且将氢镍碱性电池的电极反接,将K连接X,通电一段时间后,向所得溶液中加入0.2mol碱式碳酸铜[Cu2(OH)2CO3]后,恰好恢复到原来的浓度和pH(不考虑CO2的溶解),则电解过程中转移电子的物质的量为___.
▼优质解答
答案和解析
(1)①加入催化剂,可降低反应的活化能,故答案为:降低;
②E2为生成物的活化能,表示2molS03完全分解反应的活化能或2molS和6molO生成2molS03释放的能量,故答案为:2molS03完全分解反应的活化能或2molS和6molO生成2molS03释放的能量;
(2)①为了实现铜与稀硫酸反应,用Z通入氧气的同时,将开关K与Y相连,形成原电池反应,铜为负极被氧化,通入氧气的一极为正极,电极方程式为O2+2H2O+4e-=4OH-,
总反应生成硫酸铜,总方程式为2Cu+2H2S04+O2=2CuS04+2H2O,
故答案为:O2+2H2O+4e-=4OH-;2Cu+2H2S04+O2=2CuS04+2H2O;
②不通入氧气,直接将K与X相连也能实现铜与稀硫酸反应,铜应为阳极,则原电池a为负极,b为正极,铜被氧化,阴极生成氢气,
电解槽内总反应的离子方程式为Cu+2H+
Cu2++H2↑,
故答案为:a;Cu+2H+
Cu2++H2↑;
③当给氢镍碱性电池充电时,该电池的阳极发生氧化反应,Ni(OH)2被氧化生成NiO(OH),电极方程式为OH-+Ni(OH)2-e-=NiO(OH)+H2O,
氢镍电池放电时,负极上氢气被氧化生成水,电极方程式为H2-2e-+2OH-=2H2O,则溶液pH减小,
故答案为:OH-+Ni(OH)2-e-=NiO(OH)+H2O;变小;
(3)若将图2中的稀硫酸换成CuS04溶液,并且将氢镍碱性电池的电极反接,将K连接X,铜为阴极,Y为阳极,阴极上铜离子和氢离子放电、阳极上氢氧根离子放电,碱式碳酸铜和稀硫酸反应生成硫酸铜、水和二氧化碳,所以加入0.2mol碱式碳酸铜[Cu2(OH)2CO3]相当于加入0.4molCuO、0.2molH2O,根据生成物知,阴极上铜离子和氢离子放电、阳极上氢氧根离子放电,根据Cu原子、H原子守恒得阴极上析出n(Cu)=0.4mol、n(H2)=0.2mol,则转移电子的物质的量=0.4mol×2+0.2mol×2=1.2mol,故答案为:1.2mol.
②E2为生成物的活化能,表示2molS03完全分解反应的活化能或2molS和6molO生成2molS03释放的能量,故答案为:2molS03完全分解反应的活化能或2molS和6molO生成2molS03释放的能量;
(2)①为了实现铜与稀硫酸反应,用Z通入氧气的同时,将开关K与Y相连,形成原电池反应,铜为负极被氧化,通入氧气的一极为正极,电极方程式为O2+2H2O+4e-=4OH-,
总反应生成硫酸铜,总方程式为2Cu+2H2S04+O2=2CuS04+2H2O,
故答案为:O2+2H2O+4e-=4OH-;2Cu+2H2S04+O2=2CuS04+2H2O;
②不通入氧气,直接将K与X相连也能实现铜与稀硫酸反应,铜应为阳极,则原电池a为负极,b为正极,铜被氧化,阴极生成氢气,
电解槽内总反应的离子方程式为Cu+2H+
| ||
故答案为:a;Cu+2H+
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③当给氢镍碱性电池充电时,该电池的阳极发生氧化反应,Ni(OH)2被氧化生成NiO(OH),电极方程式为OH-+Ni(OH)2-e-=NiO(OH)+H2O,
氢镍电池放电时,负极上氢气被氧化生成水,电极方程式为H2-2e-+2OH-=2H2O,则溶液pH减小,
故答案为:OH-+Ni(OH)2-e-=NiO(OH)+H2O;变小;
(3)若将图2中的稀硫酸换成CuS04溶液,并且将氢镍碱性电池的电极反接,将K连接X,铜为阴极,Y为阳极,阴极上铜离子和氢离子放电、阳极上氢氧根离子放电,碱式碳酸铜和稀硫酸反应生成硫酸铜、水和二氧化碳,所以加入0.2mol碱式碳酸铜[Cu2(OH)2CO3]相当于加入0.4molCuO、0.2molH2O,根据生成物知,阴极上铜离子和氢离子放电、阳极上氢氧根离子放电,根据Cu原子、H原子守恒得阴极上析出n(Cu)=0.4mol、n(H2)=0.2mol,则转移电子的物质的量=0.4mol×2+0.2mol×2=1.2mol,故答案为:1.2mol.
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