Question

【題目】已知在一定條件下，2molH2完全燃燒生成液態水時放出熱量572kJ，請回答下列問題

（1）反應物的總能量_____（填“大于”、“小于”或“等于”）生成物的總能量：

（2）在此條件下，若反應生成含1molO-H鍵的液態水，則放出熱量為____kJ；若2mol氫氣完全燃燒生成水蒸氣，則放出的熱量____(填“＞”、“＜”或“＝”)572kJ；

（3）美國阿波羅宇宙飛船上使用了一種新型裝置，其構造如圖所示：a、b兩電極均由多孔的碳塊組成，_______(填正、負)極通入H2，____(填正、負)極通入O2；

（4）某化學興趣小組對上述新型裝置進行了適度改造，將在a電極通入的氫氣改為乙炔(C2H2)，請寫出改造后a電極發生反應的電極反應式：______________。

Answer 1

【答案】大于 143 < 負 正 C2H2-10e-+14OH-=2CO32－+8H2O

【解析】

解答本題需要理解運用知識：反應熱與反應物總能量、生成物總能量的關系；化學反應吸收或放出能量與物質的量、物質狀態的關系；原電池中電極與電子得失的關系等。

（1）H2燃燒是放熱反應，故反應物的總能量大于生成物的總能量。

（2）含1molO-H鍵的水的物質的量為0.5mol，即燃燒氫氣0.5mol。2molH2完全燃燒生成液態水時放出熱量572kJ，則0.5molH2燃燒生成液態水時放熱143kJ。因水蒸氣液化會放熱，故2mol氫氣完全燃燒生成水蒸氣，則放出的熱量＜572kJ。

（3）氫氧燃料電池總反應為2H2+O2＝2H2O。反應中H2失電子，應通入負極；O2得電子，應通入正極。

（4）圖中燃料電池使用KOH溶液，電極a通入的乙炔(C2H2)失電子、并與OH－反應生成CO32－和H2O；又據碳元素化合價變化，得每個C2H2失10e- ；最后由原子守恒、電荷守恒原理配平電極反應式，因此a電極的電極反應式C2H2-10e-+14OH-=2CO32－+8H2O。