Question

【題目】（1）已知：①甲烷的燃燒熱為 ΔH=—890.3 kJ/mol

②2H2(g)+O2(g)=2H2O(l) ΔH=—517.6 kJ/mol

③2CO(g)+O2(g)=2CO2(g) ΔH=—566kJ/mol

甲烷在一定條件下與CO2反應(yīng)制備合成氣（CO、H2），能實現(xiàn)變廢為寶，減少CO2的排放，該反應(yīng)的熱化學(xué)方程式為_____________________________________________

（2）燃料電池是應(yīng)用廣泛的新型電池，分析下列燃料電池示意圖，按要求書寫出電極反應(yīng)式

①正極的電極反應(yīng)式____________________________________________；

②電解質(zhì)溶液的pH_____________（填“增大”、“減小”或“不變”)；

③當(dāng)電路中轉(zhuǎn)移0.4mol電子時，理論上消耗標(biāo)準(zhǔn)狀況下O2的體積為__________L。

Answer 1

【答案】CH4(g)+CO2(g)=2CO(g)+2H2(g) ΔH=+193.3kJ/molO2+4e-+2H2O=4OH-減小2.24

【解析】

(1)由甲烷的燃燒熱為 ΔH=—890.3 kJ/mol可得熱化學(xué)反應(yīng)方程式①CH4(g)+2O2(g)===CO2(g)+2H2O(l)ΔH＝-890.3kJ·mol-1，聯(lián)立②③運用蓋斯定律①-②-③可得目標(biāo)熱化學(xué)反應(yīng)方程式為：CH4(g)+CO2(g)=2CO(g)+2H2(g) ΔH=+193.3kJ/mol；(2) ①通入氧氣的一極為燃料電池的正極，其電極反應(yīng)式為：O2+4e-+2H2O=4OH-；②由于燃料電池在工作過程中不斷產(chǎn)生水和CO2，從而消耗了OH-，故溶液的pH不斷減小；③由正極反應(yīng)可得每轉(zhuǎn)移0.4mol電子，消耗0.1mol氧氣，故理論上消耗標(biāo)準(zhǔn)狀況下O2的體積為2.24L。