Question

8．（1）在25℃、101kPa時，1g C₆H₆（l）燃燒生成CO₂（g）和H₂O（l），放出40kJ的熱量，C₆H₆的標準燃燒熱為3120 kJ•mol^-1，該反應的熱化學方程式為C₆H₆（l）+$\frac{15}{2}$O₂（g）═6CO₂（g）+3H₂O（l）△H=-3120kJ•mol^-1
（2）一種新型燃料電池，它是以兩根金屬鉑片插入KOH溶液中作電極，又在兩極上分別通入甲烷和氧氣，請寫出：
電池總反應：CH₄+2O₂+2OH^-=CO₃^2-+3H₂O．
負極電極反應：CH₄-8e^-+10OH^-═CO₃^2-+7H₂O．

Answer 1

分析 （1）燃燒熱是指1mol可燃物完全燃燒生成穩(wěn)定化合物時放出的熱量；
（2）甲烷燃料電池中，負極上投放燃料甲烷，發(fā)生失電子發(fā)生氧化反應，正極上投放氧氣，發(fā)生得電子的還原反應，總反應是燃料和氧氣反應的化學方程式，即為正極反應和負極反應的和，注意電解質(zhì)環(huán)境決定方程式的書寫．

解答 解：（1）1g C₆H₆（l）燃燒生成CO₂（g）和H₂O（l），放出40kJ的熱量，則1molC₆H₆（l）燃燒放出的熱量為：78g/mol×40KJ/g=3120KJ/mol，熱化學方程式為：C₆H₆（l）+$\frac{15}{2}$O₂（g）═6CO₂（g）+3H₂O（l）△H=-3120 kJ•mol^-1，故答案為：3120；C₆H₆（l）+$\frac{15}{2}$O₂（g）═6CO₂（g）+3H₂O（l）△H=-3120 kJ•mol^-1；
（2）解：在堿性溶液中，負極上投放燃料甲烷，發(fā)生失電子發(fā)生氧化反應：CH₄-8e^-+10OH^-═CO₃^2-+7H₂O，正極上投放氧氣，發(fā)生得電子的還原反應：2O₂+4H₂O+8e^-═8OH^-，燃料電池的總反應式為CH₄+2O₂+2OH^-=CO₃^2-+3H₂O，
故答案為：CH₄+2O₂+2OH ^-=CO₃^2-+3H₂O；CH₄-8e^-+10OH^-═CO₃^2-+7H₂O．

點評 本題考查了燃燒熱以及熱化學方程式書寫、化學電源新型電池，根據(jù)得失電子確定正負極上通入的氣體，難點是電極反應式的書寫，注意堿性條件下甲烷失電子不能生成氫離子，要生成碳酸根離子，為易錯點．