为了减少CO对大气的污染，某研究性学习小组拟研究CO和H2O反应转化为绿色能源H...

为了减少CO对大气的污染，某研究性学习小组拟研究CO和H2O反应转化为绿色能源H2已知：2CO(g)+O2(g)=2CO2(g)△H=-566kJ•moL-1
2H2(g)+O2(g)=2H2O(g)△H=-483.6kJ•moL-1
H2O(g)=H2O(l)△H=-44.0kJ•moL-1

(1)氢气的燃烧热△H ______kJ·mol-1

(2)写出CO和H2O(g)作用生成CO2和H2的热化学方程式 ______

(3)H2是一种理想的绿色能源，可作燃料电池；若该氢氧燃料电池以KOH为电解质溶液，其正极的电极反应式是 ______ 某氢氧燃料电池释放228.64kJ电能时，生成1mol液态水，该电池的能量转化率为 ______ 。

(4)在25℃时，以氢氧燃料电池为电源，用石墨电极电解400mL一定浓度的CuSO4溶液，5min后停止通电，在一个石墨电极上有1.28gCu生成，且两极生成体积相同的气体试回答下列问题：

①总反应式为_____ 。

②电解过程中转移的电子数为__ mol，同时生成标准状况下气体的体积为__。

③电解后溶液的pH=______ 不考虑溶液体积变化。

④若要使电解质溶液复原，应加入 ______ mol 的 ______ 。

-285.8 CO(g)+H2O(g)=H2(g)+CO2(g)△H=-41.2kJ•moL-1 O2+2H2O+4e－=4OH－ 80% CuSO4+2H2OCu+H2↑+O2↑+H2SO4 0.08 0.896L 1 0.02 Cu(OH)2 【解析】 (4)电解硫酸铜溶液时阴极上是铜离子先放电生成铜单质，铜离子完全反应后水电离出的氢离子放电生成氢气，两极生成体积相同的气体，即阴极上发生两步反应：Cu2++2e－=Cu，2H++2e－=H2↑；阳极上一直是水电离出的氢氧根放电生成氧气，即4OH－-4e－=O2↑+2H2O；当阴极上有1.28gCu生成时，转移电子为，根据电子守恒可知此时生成0.01molO2；产生氢气时，根据电极反应式可知阴阳极产生的气体体积比为2:1，设该阶段产生的O2的物质的量为a，则H2为2a，则有2a=a+0.01mol，解得a=0.01mol，即整个电解过程产生0.02molCu、0.02molH2和0.02molO2，阴极上先后有0.02molCu2+、0.04molH+放电，阳极有0.08molOH－放电。 (1)已知：①2H2(g)+O2(g)=2H2O(g)△H=-483.6kJ•moL-1 ②H2O(g)=H2O(l)△H=-44.0kJ•moL-1 根据盖斯定律，①×+②得H2(g)+O2(g)=H2O(l)△H=×(-483.6kJ•moL-1)+(-44.0kJ•moL-1)=-285.8kJ•moL-1； (2)已知：①2CO(g)+O2(g)=2CO2(g)△H=-566kJ•moL-1 ②2H2(g)+O2(g)=2H2O(g)△H=-483.6KJ•moL-1 根据盖斯定律，①-②得2CO(g)+2H2O(g)=2H2(g)+2CO2(g)△H=-566kJ•moL-1-(-483.6KJ•moL-1)=-82.4KJ•moL-1，即CO(g)+H2O(g)=H2(g)+CO2(g)△H=-41.2kJ•moL-1； (3)在氢氧燃料电池的正极上氧气得电子发生还原反应，电解质溶液显碱性，所以生成氢氧根，O2+2H2O+4e－=4OH－；已知H2(g)+O2(g)=H2O(l)△H=-285.8kJ•moL-1，又已知氢氧燃料电池释放228.64kJ电能时生成1mol液态水，所以电池的能量转化率为； (4)①根据分析可知阴极上先后有0.02molCu2+、0.04molH+放电，阳极有0.08molOH－放电，即先是放氧生酸，然后电解水，根据各物质的物质的量关系可知总反应式为CuSO4+2H2OCu+H2↑+O2↑+H2SO4； ②根据分析可知电解过程中阳极上一直产生氧气，生成的氧气的物质的量为0.02mol，所以转移电子0.08mol；阴极上产生氢气是0.02mol，阳极上产生氧气是0.02mol，两极上生成标准状况下气体的体积为0.04mol×22.4L/mol=0.896L； ③停止反应时生成的Cu是0.02mol，根据总反应可知生成的硫酸的物质的量为0.02mol，所以氢离子的浓度为=0.1mol/L，所以溶液的pH为1； ④电解过程中生成0.02molCu、0.02molH2和0.02molO2，根据元素守恒可知要加入0.02molCu(OH)2。

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考点分析：

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已知：；

；

回答下列问题：

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