Question

14．（1）已知甲烷燃料电池的总反应式为CH₄+2O₂+2KOH═K₂CO₃+3H₂O，电池中有一极的电极反应为CH₄+10OH^--8e^-═CO₃^2-+7H₂O，这个电极是燃料电池的负极（填“正极”或“负极”），另一个电极上的电极反应式为：2O₂+4H₂O+8e^-═8OH^-
（2）已知吸热反应2HI（g）═H₂（g）+I₂（g）吸收热量11kJ，1mol H₂（g）、1mol I₂（g）分子中化学键断裂时分别需要吸收436kJ、151kJ的能量，则1molHI（g）分子中化学键断裂时需吸收的能量为299kJ．

Answer 1

分析 （1）燃料电池中，负极上失电子发生氧化反应，正极上氧化剂得电子发生还原反应；
（2）2HI（g）?H₂（g）+I₂（g）△H=+11kJ•mol^-1的正反应为吸热反应，化学键断裂时需吸收的能量-化学键生成时需放出的能量=反应吸收的热量，据此进行计算．

解答 解：（1）CH₄+10OH^--8e^-═CO₃^2-+7H₂O中C元素化合价由-4价变为+4价，所以甲烷失电子发生氧化反应，其所在电极为负极，正极上氧气得电子和水反应生成氢氧根离子，电极反应式为：2O₂+4H₂O+8e^-═8OH^-，
故答案为：负极；2O₂+4H₂O+8e^-═8OH^-；
（2）设1molHI（g）分子中化学键断裂时需吸收的能量为x kJ，
化学键断裂时需吸收的能量-化学键生成时需放出的能量=反应吸收的热量，
即：2x kJ-436kJ-151kJ=11kJ，
解得：x=299，
故答案为：299．

点评 本题考查了电解原理、热化学方程式的计算，题目难度中等，明确电解原理及其应用方法为解答关键，注意掌握热化学方程式书写及计算方法，试题培养了学生的分析能力及灵活应用基础知识解决实际问题的能力．