Question

（14分）我国是世界上最大的耗煤国家，但每年占总产量70%的煤都被直接烧掉，既浪费了资源又污染环境。因此开发新能源是国家能源发展的方向。

试回答下列问题：

(1)已知1.12LCH₄(标况)完全燃烧生成二氧化碳和液态水，可放出44.5KJ的热量,则其热化学方程式为__________;

(2)人们常用“热值”来衡量燃料燃烧放出的热量的大小。“热值”是指常温常压下，1g物质完全燃烧生成稳定物质放出的热量。则CH₄的热值是________KJ.g^-1

(3)氢气是一种清洁能源，它不仅热值高，而且原料丰富。氢氧燃料电池是以氢气为燃料，氧气是氧化剂，以氢氧化钾为电解质溶液的燃料电池，试写出正、负极的电极反应式：

正极_______________________  ,负极________________________________.

 (4)若以上述氢氧燃料电池作电源,以碳棒为阳极电解100mL饱和食盐水,则阳极的电极反应式为__________________________;当电路中通过0.2mol电子时,阳极可产生的气体____________L(标况下),此时溶液中氢氧化钠的物质的量浓度为________mol.L^-1(假设电解前后溶液体积不变).

 

Answer 1

【答案】

(1) CH₄(g)+2O₂(g)=CO₂(g)+2H₂O(l)     △H=-890 KJ.mol^-1。

     (2) 55.6  (3)O₂+4e^-+2H₂O=4OH^-, 2H₂-4e^-+4OH^-=4H₂O

 (4)2Cl^--2e^-=Cl₂↑；2.24； 2

【解析】(1)考查热化学方程式的书写。1.12LCH₄(标况)是，所以1mol甲烷燃烧放出的能量是44.5KJ×20＝890kJ。

（2）1mol甲烷燃烧放出890kJ的能量，所以其热值是。

（3）在燃料电池中可燃物通入负极，失去电子，发生氧化反应。空气或氧气通入正极，得到电子，发生还原反应。

（4）惰性电极电解饱和食盐水时，阳极是氯离子放电，生成氯气，电极反应式为2Cl^--2e^-=Cl₂↑，所以当转移0.2mol电子时，生成0.1mol氯气，标准状况下的体积是2.24L。根据电解的总反应式1NaCl＋2H₂O2NaOH＋H₂↑＋Cl₂↑可知，氢氧化钠的物质的量是0.2mol，其浓度是。