Question

“嫦娥一號”的登月成功，實現(xiàn)了中國人“奔月”的夢想
（1）2H₂（g）+O₂（g）═2H₂O（l）；△H=-571.6kJ?mol^-1
C（s）+O₂（g）═CO₂（g）；△H=-393.5kJ?mol^-1
C₈H₁₈（l）+12.5O₂（g）═8CO₂（g）+9H₂O（l）；△H=-5518kJ?mol^-1
CH₄（g）+2O₂（g）═CO₂（g）+2H₂O（l）；△H=-890kJ?mol^-1
相同質(zhì)量的H₂、C、C₈H₁₈、CH₄完全燃燒時，放出熱量最多的是

 

（2）CH₄、O₂不僅燃燒能放出熱量，二者形成的原電池還能提供電能．“嫦娥一號”繞月飛行部分使用的燃料電池，如圖所示
①電極A為

 

極，其電極反應式為：

 

電極B為

 

極，其電極反應式為：

 

②工作一段時間后，當生成0.3molCO₂時，轉(zhuǎn)移電子數(shù)目為

 

個
（3）已知在常溫常壓下
①H₂O（g）=H₂O（l）△H₁=-44.0kJ．mol^-1
②2CO（g）+O₂（g）=2CO₂（g）△H₁=-566kJ．mol^-1
③CH₄（g）+2O₂（g）=CO₂（g）+2H₂O（g）△H₁=-802.0kJ．mol^-1
則假設按不完全燃燒生成一氧化碳和液態(tài)水的熱化學方程式為

 

．

Answer 1

考點：熱化學方程式,化學電源新型電池

專題：化學反應中的能量變化

分析：（1）根據(jù)Q=

m

M

×△H計算；
（2）燃料電池的負極是燃料失電子的氧化反應，正極上是氧氣得電子的還原反應；
（3）依據(jù)熱化學方程式和蓋斯定律 計算所得熱化學方程式．

解答： 解：（1）設質(zhì)量都為m，相同質(zhì)量的H₂、C、C₈H₁₈、CH₄完全燃燒時，放出熱量分別是

m

2

×

1

2

×571kJ、

m

12

×393.5kJ、

m

114

×5518kJ、

m

16

×890.3kJ，最大值應為

m

2

×

1

2

×571kJ，故答案為：H₂；
（2）①甲烷燃料電池中，甲烷在反應中被氧化，即A為負極，應從負極通入甲烷，又因為是KOH溶液，不可能生成H⁺，負極反應為2H₂+4OH^-=4H₂O+4e^-，B為正極，正極反應為O₂+2H₂O+4e^-=4OH^-，故答案為：負；CH₄-8e^-+2H₂O=CO₂+8H⁺；正；O₂+4e^-+4H⁺=2H₂O；
②依據(jù)電極反應方程式得出，每生成1mol二氧化碳，轉(zhuǎn)移電子數(shù)為8mol，現(xiàn)生成0.3mol二氧化碳氣體，則轉(zhuǎn)移電子數(shù)為0.3×8=2.4mol，故答案為：2.4N_A；
（3）①H₂O（g）=H₂O（l）△H₁=-44.0kJ．mol^-1
②2CO（g）+O₂（g）=2CO₂（g）△H₁=-566kJ．mol^-1
③CH₄（g）+2O₂（g）=CO₂（g）+2H₂O（g）△H₁=-802.0kJ．mol^-1
依據(jù)蓋斯定律計算，③-②×

1

2

+2×①得到甲烷不完全燃燒生成一氧化碳和液態(tài)水的熱化學方程式為：CH₄（g）+O₂（g）=CO（g）+2H₂O（l）△H=-802-

1

2

×（-566）+2×（-44）=-607kJ/mol；故答案為：CH₄（g）+O₂（g）=CO（g）+2H₂O（l）△H=-607kJ/mol．

點評：本題是一道熱化學和電化學知識相結合的考查題，要求學生熟悉電解池的工作原理，會書寫電極反應式，難度不大．