Question

【題目】已知在一定條件下，2molH2完全燃燒生成液態(tài)水時(shí)放出熱量572kJ，請(qǐng)回答下列問題

（1）反應(yīng)物的總能量_____（填“大于”、“小于”或“等于”）生成物的總能量：

（2）在此條件下，若反應(yīng)生成含1molO-H鍵的液態(tài)水，則放出熱量為____kJ；若2mol氫氣完全燃燒生成水蒸氣，則放出的熱量____(填“＞”、“＜”或“＝”)572kJ；

（3）美國(guó)阿波羅宇宙飛船上使用了一種新型裝置，其構(gòu)造如圖所示：a、b兩電極均由多孔的碳?jí)K組成，_______(填正、負(fù))極通入H2，____(填正、負(fù))極通入O2；

（4）某化學(xué)興趣小組對(duì)上述新型裝置進(jìn)行了適度改造，將在a電極通入的氫氣改為乙炔(C2H2)，請(qǐng)寫出改造后a電極發(fā)生反應(yīng)的電極反應(yīng)式：______________。

Answer 1

【答案】大于 143 < 負(fù) 正 C2H2-10e-+14OH-=2CO32－+8H2O

【解析】

解答本題需要理解運(yùn)用知識(shí)：反應(yīng)熱與反應(yīng)物總能量、生成物總能量的關(guān)系；化學(xué)反應(yīng)吸收或放出能量與物質(zhì)的量、物質(zhì)狀態(tài)的關(guān)系；原電池中電極與電子得失的關(guān)系等。

（1）H2燃燒是放熱反應(yīng)，故反應(yīng)物的總能量大于生成物的總能量。

（2）含1molO-H鍵的水的物質(zhì)的量為0.5mol，即燃燒氫氣0.5mol。2molH2完全燃燒生成液態(tài)水時(shí)放出熱量572kJ，則0.5molH2燃燒生成液態(tài)水時(shí)放熱143kJ。因水蒸氣液化會(huì)放熱，故2mol氫氣完全燃燒生成水蒸氣，則放出的熱量＜572kJ。

（3）氫氧燃料電池總反應(yīng)為2H2+O2＝2H2O。反應(yīng)中H2失電子，應(yīng)通入負(fù)極；O2得電子，應(yīng)通入正極。

（4）圖中燃料電池使用KOH溶液，電極a通入的乙炔(C2H2)失電子、并與OH－反應(yīng)生成CO32－和H2O；又據(jù)碳元素化合價(jià)變化，得每個(gè)C2H2失10e- ；最后由原子守恒、電荷守恒原理配平電極反應(yīng)式，因此a電極的電極反應(yīng)式C2H2-10e-+14OH-=2CO32－+8H2O。