Question

【題目】(1)H2S的標準燃燒熱ΔH=-akJmol1，H2S燃燒反應的熱化學方程式為______

(2)催化還原CO2是解決溫室效應及能源問題的重要手段之一。研究表明，在催化劑Cu/ZnO存在下，CO2和H2可發(fā)生兩個反應，分別生成CH3OH和CO。反應的熱化學方程式如下：

Ⅰ.CO2(g)＋3H2(g)=CH3OH(g)＋H2O(g)ΔH1＝－53.7kJ·mol－1

Ⅱ.CO2(g)＋H2(g)=CO(g)＋H2O(g)ΔH2

已知：①CO和H2的燃燒熱分別為283.0kJ·mol－1和285.8kJ·mol－1

②H2O(l)=H2O(g)ΔH3＝＋44.0kJ·mol－1

反應Ⅱ的ΔH2＝________kJ·mol－1。

(3)利用反應2Cu+O2+2H2SO4=2CuSO4+2H2O可制備CuSO4，若將該反應設計為原電池，其負極材料為_____，正極電極反應式為________。

Answer 1

【答案】2H2S(g)+3O2(g)=2SO2(g)+2H2O(l) △H=-2akJ·mol-1 +41.2 Cu O2+4e-+4H+=2H2O

【解析】

(1)燃燒熱是1mol物質完全燃燒產生穩(wěn)定氧化物時放出的熱量，硫化氫完全燃燒產生的穩(wěn)定氧化物為二氧化硫氣體和液態(tài)水，其燃燒的熱化學方程式為：2H2S(g)+3O2(g)=2SO2(g)+2H2O(l) △H=-2akJ·mol-1，

故答案為：2H2S(g)+3O2(g)=2SO2(g)+2H2O(l) △H=-2akJ·mol-1；

(2)由已知CO和H2的燃燒熱分別為283.0kJ·mol－1和285.8kJ·mol－1，結合燃燒熱定義可得以下熱化學方程式：III； IV；

H2O(l)=H2O(g)ΔH3＝＋44.0kJ·mol－1 V；

根據蓋斯定律可知反應CO2(g)＋H2(g)=CO(g)＋H2O(g)可由 IV-III+V得到，則ΔH2＝ΔH5-ΔH4+ΔH3=(-285.8kJ·mol－1)-(- 283.0kJ·mol－1)+(＋44.0kJ·mol－1)= +41.2 kJ·mol－1，故答案為：+41.2；

(3)由原電池的反應原理可知，該反應2Cu+O2+2H2SO4=2CuSO4+2H2O，銅失電子被氧化應做負極，正極是比銅不活潑的金屬或者石墨，由總反應可知正極是氧氣得電子轉變成水的反應，電極反應式為：O2+4e-+4H+=2H2O，

故答案為：Cu；O2+4e-+4H+=2H2O；