Question

已知在25°C、1.013×10⁵Pa下，1mol氫氣完全燃燒生成液態(tài)水放出285kJ的熱量，請回答下列問題：
（1）若2mol氫氣完全燃燒生成水蒸氣，則放出的熱量______   （填“＞”、“＜”或“=”）570kJ
（2）美國阿波羅宇宙飛船上使用了一種新型裝置，其構(gòu)造如右圖所示：A、B兩個電極均由多孔的碳塊組成．該電池的正極為：______（填A(yù)或B）．若該電池工作時增加了1mol H₂O，電
路中轉(zhuǎn)移電子的物質(zhì)的量為______ mol．
（3）如果將上述裝置中通入的H₂改成CH₄氣體，也可以組成一個原電池裝置，電池的總反應(yīng)方程式為：CH₄+2O₂+2KOH=K₂CO₃+3H₂O，則該電池的負極反應(yīng)式為：______．

Answer 1

【答案】分析：（1）根據(jù)氫氣完全燃燒生成液態(tài)水和生成氣態(tài)水時的能量變化來回答；
（2）燃料電池中，正極上通的一定是氧氣，根據(jù)電池轉(zhuǎn)移電子數(shù)和生成水的量來計算；
（3）燃料電池的負極一定是燃料失電子的過程．
解答：解：（1）1mol氫氣完全燃燒生成液態(tài)水放出285kJ的熱量，所以2mol氫氣完全燃燒生成液態(tài)水放出570kJ的熱量，但是液態(tài)水變?yōu)闅鈶B(tài)水時，要吸收一部分熱量，所以2mol氫氣完全燃燒生成水蒸氣，則放出的熱量＜570kJ，故答案為：＜；
（2）燃料電池中，正極上通的一定是氧氣，所以B極是正極，根據(jù)電池反應(yīng)：2H₂+O₂2H₂O，當(dāng)生成2mol水時，轉(zhuǎn)移電子為4mol，所以若該電池工作時增加了1mol H₂O，電路中轉(zhuǎn)移電子的物質(zhì)的量為2mol，故答案為：B；2；
（3）燃料電池的負極一定是燃料失電子的過程，在堿性環(huán)境下，甲烷失電子的電極反應(yīng)為：CH₄+8e^-+10OH^-=CO₃^2-+7H₂O，故答案為：CH₄+8e^-+10OH^-=CO₃^2-+7H₂O．
點評：本題考查學(xué)生燃料電池的相關(guān)知識，可以根據(jù)所學(xué)內(nèi)容來回答，難度不大．