CH4 是一種清潔、高效、具有優(yōu)良的環(huán)保性能的燃料,其燃燒熱為890.3KJ?mol-1.它可以作為燃料電池的燃料.
(1)寫出甲烷燃燒的熱化學(xué)方程式:______;
(2)已知H2(g)和C(s)的燃燒熱分別是285.8KJ?mol-1、393.5KJ?mol-1;則反應(yīng)C(s)+2H2(g)=CH4(g)的反應(yīng)熱△H=______;
(3)以甲烷、空氣、氫氧化鉀溶液為原料,惰性電極為電極可以構(gòu)成燃料電池.該電池的負(fù)極反應(yīng)式為:______;
(4)用(3)中的燃料電池為電源,以石墨為電極電解500ml滴有酚酞的NaCl溶液,裝置如圖所示:
①請寫出電解過程中陰極附近觀察到的現(xiàn)象:______.
②到燃料電池消耗2.8L O2(標(biāo)準(zhǔn)狀況下)時(shí),計(jì)算此時(shí)NaCl溶液的pH=______(假設(shè)溶液的體積不變,氣體全部從溶液中逸出).在Y極通過的電子的物質(zhì)的量為:______.
③電解之后,要使溶液恢復(fù)原狀,應(yīng)該向溶液中加入物質(zhì)______(填名稱).溶液中Cl-流向______極(填“X”或“Y”).
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(1)CH4 是一種清潔、高效、具有優(yōu)良的環(huán)保性能的燃料,其燃燒熱為890.3KJ?mol-1,熱化學(xué)方程式為:CH4(g)+2O2(g)=CO2(g)+2H2O(l)△H=-890.3KJ/mol,
故答案為:CH4(g)+2O2(g)=CO2(g)+2H2O(l)△H=-890.3KJ/mol;
(2)25℃、101kPa下,H2(g)、C(s)的燃燒熱分別是285.8kJ?mol-1、393.5kJ?mol-1
則①H2(g)+
1
2
O2(g)=H2O(l)△H=-285.8kJ?mol-1;
②C(s)+O2(g)=CO2(g)△H=-393.5kJ?mol-1;
③CH4(g)+2O2(g)=CO2(g)+2H2O(l)△H=-890.3KJ/mol;
依據(jù)蓋斯定律,①×2+②-③得到:C(S)+2H2(g)=CH4(g)△H=-74.8KJ/mol;
故答案為:-74.8KJ/mol;
(3)負(fù)極上的電極反應(yīng)式等于電池的總反應(yīng)式-正極發(fā)生的電極方程式;以甲烷、空氣、氫氧化鉀溶液為原料,惰性電極可構(gòu)成燃料電池,正極反應(yīng)為:3O2+12H2O+12e-=12OH-,總反應(yīng)式為:CH4+2O2+2OH-=CO32-+3H2O,兩式相減,負(fù)極反應(yīng)為:CH4-8e-+10OH-=CO32-+7H2O,
故答案為:CH4-8e-+10OH-=CO32-+7H2O;
(4)燃料電池為電源,以石墨為電極電解500ml滴有酚酞的NaCl溶液,X為電解池的陽極,Y為電解池的陰極;
①陰極是溶液中的氫離子得到電子生成氫氣,溶液中水的電離被破壞,生成了氫氧根離子顯堿性,遇酚酞變紅;電解過程中陰極附近觀察到的現(xiàn)象是,陰極附近變紅;
故答案為:陰極附近變紅;
②甲烷燃料電池的正極消耗氧氣,燃料電池消耗2.8L O2物質(zhì)的量=
2.8L
22.4L/mol
=0.125mol;正極反應(yīng)為:3O2+12H2O+12e-=12OH-,計(jì)算得到電子轉(zhuǎn)移為0.5mol;電解氯化鈉溶液陰極電極反應(yīng)為:2H++2e-=H2↑,根據(jù)水電離出的氫氧根離子和氫離子守恒,溶液中減少的氫離子和增加的氫氧根離子相同,計(jì)算得到生成氫氧根離子物質(zhì)的量為0.5mol,C(OH-)=
0.5mol
0.5L
=1mol/L;所以溶液PH=14;電極上的電子守恒得到在Y極通過的電子的物質(zhì)的量為0.5mol;
故答案為:14; 0.5mol;
③電解氯化鈉溶液生成了氫氣、氯氣和氫氧化鈉,恢復(fù)原溶液濃度需要加入氫氣和氯氣組成的含氯化氫的鹽酸溶液;電解過程中陰離子移向陽極;故答案為:鹽酸;陽.
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相關(guān)習(xí)題

科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

CH4 是一種清潔、高效、具有優(yōu)良的環(huán)保性能的燃料,其燃燒熱為890.3KJ?mol-1.它可以作為燃料電池的燃料.
(1)寫出甲烷燃燒的熱化學(xué)方程式:
CH4(g)+2O2(g)=CO2(g)+2H2O(l)△H=-890.3KJ/mol
CH4(g)+2O2(g)=CO2(g)+2H2O(l)△H=-890.3KJ/mol
;
(2)已知H2(g)和C(s)的燃燒熱分別是285.8KJ?mol-1、393.5KJ?mol-1;則反應(yīng)C(s)+2H2(g)=CH4(g)的反應(yīng)熱△H=
-74.8KJ/mol
-74.8KJ/mol
;
(3)以甲烷、空氣、氫氧化鉀溶液為原料,惰性電極為電極可以構(gòu)成燃料電池.該電池的負(fù)極反應(yīng)式為:
CH4-8e-+10OH-=CO32-+7H2O
CH4-8e-+10OH-=CO32-+7H2O
;
(4)用(3)中的燃料電池為電源,以石墨為電極電解500ml滴有酚酞的NaCl溶液,裝置如圖所示:
①請寫出電解過程中陰極附近觀察到的現(xiàn)象:
陰極附近溶液變紅
陰極附近溶液變紅

②到燃料電池消耗2.8L O2(標(biāo)準(zhǔn)狀況下)時(shí),計(jì)算此時(shí)NaCl溶液的pH=
14
14
(假設(shè)溶液的體積不變,氣體全部從溶液中逸出).在Y極通過的電子的物質(zhì)的量為:
0.5mol
0.5mol

③電解之后,要使溶液恢復(fù)原狀,應(yīng)該向溶液中加入物質(zhì)
鹽酸
鹽酸
(填名稱).溶液中Cl-流向
極(填“X”或“Y”).

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科目:高中化學(xué) 來源:山東省兗州市2010-2011學(xué)年高二上學(xué)期期末考試化學(xué)試題 題型:022

CH4是一種清潔、高效、具有優(yōu)良的環(huán)保性能的燃料,其燃燒熱為890.3KJ·mol-1.它可以作為燃料電池的燃料.

(1)寫出甲烷燃燒的熱化學(xué)方程式:________;

(2)已知H2(g)和C(S)的燃燒熱分別是285.8 KJ·mol-1、393.5 KJ·mol-1;則反應(yīng)C(s)+2H2(g)=CH4(g)的反應(yīng)熱ΔH=________;

(3)以甲烷、空氣、氫氧化鉀溶液為原料,惰性電極為電極可以構(gòu)成燃料電池.該電池的負(fù)極反應(yīng)式為:________;

(4)用(3)中的燃料電池為電源,以石墨為電極電解500 ml滴有酚酞的NaCl溶液,裝置如圖所示:

①請寫出電解過程中極附近觀察到的現(xiàn)象:________.

②到燃料電池消耗2.8 L O2(標(biāo)準(zhǔn)狀況下)時(shí),計(jì)算此時(shí)NaCl溶液的pH=________(假設(shè)溶液的體積不變,氣體全部從溶液中逸出).在Y極通過的電子的物質(zhì)的量為:________.

③電解之后,要使溶液恢復(fù)原狀,應(yīng)該向溶液中加入物質(zhì)________(填名稱).

溶液中Cl流向________極(填“X”或“Y”).

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科目:高中化學(xué) 來源:2010-2011學(xué)年山東省兗州市高二(上)期末化學(xué)試卷(解析版) 題型:解答題

CH4 是一種清潔、高效、具有優(yōu)良的環(huán)保性能的燃料,其燃燒熱為890.3KJ?mol-1.它可以作為燃料電池的燃料.
(1)寫出甲烷燃燒的熱化學(xué)方程式:______;
(2)已知H2(g)和C(s)的燃燒熱分別是285.8KJ?mol-1、393.5KJ?mol-1;則反應(yīng)C(s)+2H2(g)=CH4(g)的反應(yīng)熱△H=______;
(3)以甲烷、空氣、氫氧化鉀溶液為原料,惰性電極為電極可以構(gòu)成燃料電池.該電池的負(fù)極反應(yīng)式為:______;
(4)用(3)中的燃料電池為電源,以石墨為電極電解500ml滴有酚酞的NaCl溶液,裝置如圖所示:
①請寫出電解過程中陰極附近觀察到的現(xiàn)象:______.
②到燃料電池消耗2.8L O2(標(biāo)準(zhǔn)狀況下)時(shí),計(jì)算此時(shí)NaCl溶液的pH=______(假設(shè)溶液的體積不變,氣體全部從溶液中逸出).在Y極通過的電子的物質(zhì)的量為:______.
③電解之后,要使溶液恢復(fù)原狀,應(yīng)該向溶液中加入物質(zhì)______(填名稱).溶液中Cl-流向______極(填“X”或“Y”).

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科目:高中化學(xué) 來源:2011-2012學(xué)年甘肅省臨夏河州中學(xué)高二(上)期末化學(xué)試卷(解析版) 題型:解答題

CH4 是一種清潔、高效、具有優(yōu)良的環(huán)保性能的燃料,其燃燒熱為890.3KJ?mol-1.它可以作為燃料電池的燃料.
(1)寫出甲烷燃燒的熱化學(xué)方程式:______;
(2)已知H2(g)和C(s)的燃燒熱分別是285.8KJ?mol-1、393.5KJ?mol-1;則反應(yīng)C(s)+2H2(g)=CH4(g)的反應(yīng)熱△H=______;
(3)以甲烷、空氣、氫氧化鉀溶液為原料,惰性電極為電極可以構(gòu)成燃料電池.該電池的負(fù)極反應(yīng)式為:______;
(4)用(3)中的燃料電池為電源,以石墨為電極電解500ml滴有酚酞的NaCl溶液,裝置如圖所示:
①請寫出電解過程中陰極附近觀察到的現(xiàn)象:______.
②到燃料電池消耗2.8L O2(標(biāo)準(zhǔn)狀況下)時(shí),計(jì)算此時(shí)NaCl溶液的pH=______(假設(shè)溶液的體積不變,氣體全部從溶液中逸出).在Y極通過的電子的物質(zhì)的量為:______.
③電解之后,要使溶液恢復(fù)原狀,應(yīng)該向溶液中加入物質(zhì)______(填名稱).溶液中Cl-流向______極(填“X”或“Y”).

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