Question

能源是人類生存和發(fā)展的重要支柱，已知下列熱化學(xué)方程式：
①2H₂（g）+O₂（g）=2H₂O（l）△H₁=akJ/mol  ②H₂（g）+1/2O₂（g）=2H₂O（g）△H₂=bkJ/mol
③C（s）+1/2O₂（g）=CO（g）△H₃=ckJ/mol   ④C（s）+O₂（g）=CO₂（g）△H₄=dkJ/mol
（1）根據(jù)以上信息，下列說法正確的是

D

．
A．氫氣的燃燒熱為-akJ?mol^-1          B．碳的燃燒熱為dkJ?mol^-1
C．無法比較c和d的大小               D．1/2a＜b
（2）CO燃燒的熱化學(xué)反應(yīng)方程式為

CO（g）+

1

2

O₂（g）=CO₂（g）△H=（d-c）KJ/mol

．
（3）若使1gH₂和28gCO完全燃燒，最后恢復(fù)到室溫，則放出的熱量為

c-d-

a

4

kJ．
（4）H₂與O₂可以組成新型燃料電池，若該電池以Pt為電極，以KOH為電解質(zhì)溶液，寫出該燃料電池的負(fù)極反應(yīng)式

H₂-2e^-+2OH^-=2H₂O

．

Answer 1

分析：（1）A、氫氣燃燒熱是1mol氫氣完全燃燒生成液態(tài)水放出的熱量；
B、碳的燃燒熱是1mol碳完全燃燒生成二氧化碳放出的熱量；
C、依據(jù)③④結(jié)合一氧化碳燃燒放熱可以比較cd的大小；
D、依據(jù)熱化學(xué)方程式系數(shù)改變，焓變隨之改變分析計算；
（2）依據(jù)③④結(jié)合蓋斯定律計算得到所需熱化學(xué)方程式；
（3）依據(jù)①熱化學(xué)方程式和（2）中得到的熱化學(xué)方程式計算得到；
（4）燃料電池是原電池原理，燃料在負(fù)極失電子發(fā)生氧化反應(yīng)．

解答：解：（1）A、氫氣燃燒熱是1mol氫氣完全燃燒生成液態(tài)水放出的熱量，2H₂（g）+O₂（g）=2H₂O（l）△H₁=akJ/mol 可知燃燒熱為-

a

2

KJ/mol，故A錯誤；
B、碳的燃燒熱是1mol碳完全燃燒生成二氧化碳放出的熱量，C（s）+O₂（g）=CO₂（g）△H₄=dkJ/mol，碳的燃燒熱為-dkJ/mol，故B錯誤；
C、依據(jù)③④結(jié)合一氧化碳燃燒放熱可以比較cd的大小，焓變?yōu)樨?fù)值則c＞d，故C錯誤；
D、依據(jù)熱化學(xué)方程式系數(shù)改變，焓變隨之改變，①2H₂（g）+O₂（g）=2H₂O（l）△H₁=akJ/mol，液態(tài)水形成氣態(tài)水吸熱，②H₂（g）+1/2O₂（g）=2H₂O（g）△H₂=bkJ/mol，焓變?yōu)樨?fù)值，則b＞

1

2

a，故D正確；
故答案為：D；
（2）③C（s）+1/2O₂（g）=CO（g）△H₃=ckJ/mol ④C（s）+O₂（g）=CO₂（g）△H₄=dkJ/mol
依據(jù)蓋斯定律④-③得到CO燃燒的熱化學(xué)反應(yīng)方程式為：CO（g）+

1

2

O₂（g）=CO₂（g）△H=（d-c）KJ/mol；
故答案為：CO（g）+

1

2

O₂（g）=CO₂（g）△H=（d-c）KJ/mol；
（3）若使1gH₂和28gCO完全燃燒，氫氣物質(zhì)的量=

1g

2g/mol

=0.5mol，一氧化碳物質(zhì)的量=

28g

28g/mol

=1mol；
2H₂（g）+O₂（g）=2H₂O（l）△H₁=akJ/mol；
2                            aKJ
0.5mol                      0.25a                                                 
CO（g）+

1

2

O₂（g）=CO₂（g）△H=（d-c）KJ/mol；
1                      （ d-c）KJ
則1gH₂和28gCO完全燃燒最后恢復(fù)到室溫，放出的熱量=-（d-c）KJ+（-0.25a）KJ=（c-d-

a

4

）KJ；
故答案為：c-d-

a

4

；
（4）H₂與O₂可以組成新型燃料電池，若該電池以Pt為電極，以KOH為電解質(zhì)溶液，負(fù)極是氫氣失電子生成氫離子，在堿溶液中生成水的過程，該燃料電池的負(fù)極反應(yīng)式：
H₂-2e^-+2OH^-=2H₂O，
故答案為：H₂-2e^-+2OH^-=2H₂O．

點評：本題考查了熱化學(xué)方程式書寫方法和蓋斯定律計算應(yīng)用，原電池原理的分析判斷，注意焓變的正負(fù)號運用，題目難度中等．