Question

14．（1）已知甲烷燃料電池的總反應(yīng)式為CH₄+2O₂+2KOH═K₂CO₃+3H₂O，電池中有一極的電極反應(yīng)為CH₄+10OH^--8e^-═CO₃^2-+7H₂O，這個(gè)電極是燃料電池的負(fù)極（填“正極”或“負(fù)極”），另一個(gè)電極上的電極反應(yīng)式為：2O₂+4H₂O+8e^-═8OH^-
（2）已知吸熱反應(yīng)2HI（g）═H₂（g）+I₂（g）吸收熱量11kJ，1mol H₂（g）、1mol I₂（g）分子中化學(xué)鍵斷裂時(shí)分別需要吸收436kJ、151kJ的能量，則1molHI（g）分子中化學(xué)鍵斷裂時(shí)需吸收的能量為299kJ．

Answer 1

分析 （1）燃料電池中，負(fù)極上失電子發(fā)生氧化反應(yīng)，正極上氧化劑得電子發(fā)生還原反應(yīng)；
（2）2HI（g）?H₂（g）+I₂（g）△H=+11kJ•mol^-1的正反應(yīng)為吸熱反應(yīng)，化學(xué)鍵斷裂時(shí)需吸收的能量-化學(xué)鍵生成時(shí)需放出的能量=反應(yīng)吸收的熱量，據(jù)此進(jìn)行計(jì)算．

解答 解：（1）CH₄+10OH^--8e^-═CO₃^2-+7H₂O中C元素化合價(jià)由-4價(jià)變?yōu)?4價(jià)，所以甲烷失電子發(fā)生氧化反應(yīng)，其所在電極為負(fù)極，正極上氧氣得電子和水反應(yīng)生成氫氧根離子，電極反應(yīng)式為：2O₂+4H₂O+8e^-═8OH^-，
故答案為：負(fù)極；2O₂+4H₂O+8e^-═8OH^-；
（2）設(shè)1molHI（g）分子中化學(xué)鍵斷裂時(shí)需吸收的能量為x kJ，
化學(xué)鍵斷裂時(shí)需吸收的能量-化學(xué)鍵生成時(shí)需放出的能量=反應(yīng)吸收的熱量，
即：2x kJ-436kJ-151kJ=11kJ，
解得：x=299，
故答案為：299．

點(diǎn)評(píng) 本題考查了電解原理、熱化學(xué)方程式的計(jì)算，題目難度中等，明確電解原理及其應(yīng)用方法為解答關(guān)鍵，注意掌握熱化學(xué)方程式書寫及計(jì)算方法，試題培養(yǎng)了學(xué)生的分析能力及靈活應(yīng)用基礎(chǔ)知識(shí)解決實(shí)際問題的能力．