Question

（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

Answer 1

（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
.

2Cu+2H2SO4+O2↑，要使溶液恢复原状态，需要加入物质与硫酸反应能生成硫酸铜、水的物质的量之比为1：1，可加入CuO（或CuCO3），一段时间后溶液的pH变为1，则△c（H+）=0.1mol/L-10-5mol/L=0.1mol/L，n（H+）=1L×0.1mol/L=0.1mol，故生成n（H2SO4）=0.05mol，则由电解反应可知析出的Cu的物质的量为0.05mol，由Cu原子守恒可知，m（CuO）=0.05mol×80g/mol=4g，或m（CuCO3）=0.05mol×124g/mol=6.2g，
故答案为：4OH--4e-═O2↑+2H2O或2H2O-4e-=O2↑+4H+；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；CuO（或CuCO3）；4g（或6.2g）．