Question

氫氣燃燒生成液態(tài)水的熱化學(xué)方程式是
2H₂（g）+O₂（g）═2H₂O（l）△H=-572kJ/mol． 請(qǐng)回答下列問題：
（1）生成物能量總和

＜

（填“＞”、“＜”或“=”）反應(yīng)物能量總和．
（2）若1mol氫氣完全燃燒生成水蒸氣，則放出的熱量

＜

（填“＞”、“＜”或“=”）286kJ．
（3）美國(guó)阿波羅宇宙飛船上使用了一種新型裝置，其構(gòu)造的一部分如右圖所示：a、b兩個(gè)電極均由多孔的碳?jí)K組成．此裝置的負(fù)極反應(yīng)式為

H₂-2e^-+2OH^-=2H₂O

，當(dāng)正極消耗5.6L（標(biāo)準(zhǔn)狀況）氣體時(shí)，外電路轉(zhuǎn)移的電子數(shù)為

6.02×10²³

．

Answer 1

分析：（1）根據(jù)放熱反應(yīng)中生成物能量總和與反應(yīng)物能量總和的關(guān)系；
（2）根據(jù)熱化學(xué)方程式2H₂（g）+O₂（g）═2H₂O（l）△H=-572kJ/mol進(jìn)行計(jì)算以及液態(tài)水變成水蒸氣需要吸熱來判斷；
（3）根據(jù)燃料電池中負(fù)極失去電子，化合價(jià)升高，正極得到電子，化合價(jià)降低以及正極的電極反應(yīng)式求出外電路轉(zhuǎn)移的電子數(shù)．

解答：解：（1）因放熱反應(yīng)中生成物能量總＜與反應(yīng)物能量總和，而2H₂（g）+O₂（g）═2H₂O（l）△H=-572kJ/mol是放熱反應(yīng)，故答案為：＜；
（2）據(jù)熱化學(xué)方程式2H₂（g）+O₂（g）═2H₂O（l）△H=-572kJ/mol，2mol氫氣完全燃燒生成液態(tài)水放出熱量
572kJ，反應(yīng)熱隨反應(yīng)物的物質(zhì)的量增大或減小相同的倍數(shù)，故1mol氫氣完全燃燒生成液態(tài)水放出熱量
286kJ，因液態(tài)水變成水蒸氣需要吸熱，所以1mol氫氣完全燃燒生成水蒸氣放出熱量小于286kJ，故答案為：＜；
（3）因燃料電池的總反應(yīng)為：2H₂+O₂=2H₂O，通入負(fù)極的是H₂，電極反應(yīng)式：H₂-2e^-+2OH^-=2H₂O，通入正極的是O₂，
設(shè)轉(zhuǎn)移的電子為Xmol，電極反應(yīng)式：
        O₂ +4e^-+2H₂O=4OH^-
     22.4L/mol          4mol
      5.6L              Xmol

22.4L/mol

5．L

=

4mol

xmol

解得：x=1mol
故轉(zhuǎn)移電子物質(zhì)的量為6.02×10²³
故答案為：H₂-2e^-+2OH^-=2H₂O；6.02×10²³ ．

點(diǎn)評(píng)：本題考查學(xué)生燃料電池的相關(guān)知識(shí)，難度不大，平時(shí)注意知識(shí)的積累．