Question

6．根据化学反应与能量转化的相关知识，试回答下列问题：
（1）已知：白磷$\stackrel{1215.9MPa.473k}{→}$黑磷，黑磷比白磷稳定，结构与石墨相似，下图能正确表示该反应中能量变化的是A（填序号）．
（2）已知：在25°C、101kPa时，8gCH₄完全燃烧生成液态水时放出的热量是445.15kJ．则CH₄燃烧的热化学方程式是CH₄（g）+2O₂（g）=CO₂（g）+2H₂O（l）△H=-890.3KJ•mol^-1．
（3）已知：氢氧燃料电池的总反应方程式是2H₂+O₂═2H₂O．其中，氢气在负（填“正”或“负”）极反应，在碱性条件下，电极反应式为H₂-2e^-+2OH^-═2H₂O．电路每转移0.2mol电子，标准状况下消耗H₂的体积是2.24L．

Answer 1

分析 （1）黑磷比白磷稳定，则黑磷能量较低，白磷转化为黑磷为放热反应；
（2）n（CH₄）=$\frac{8g}{16g/mol}$=0.5mol，完全燃烧生成液态水时放出的热量是445.15kJ，则1mol计算完全燃烧放出890KJ的能量；
（3）氢气被氧化，应为原电池负极反应，结合电极方程式计算消耗氢气的体积．

解答 解：（1）黑磷比白磷稳定，则黑磷能量较低，白磷转化为黑磷为放热反应，应为A图象，故答案为：A；
（2）n（CH₄）=$\frac{8g}{16g/mol}$=0.5mol，完全燃烧生成液态水时放出的热量是445.15kJ，则1mol计算完全燃烧放出890KJ的能量，所以热化学方程式为CH₄（g）+2O₂（g）=CO₂（g）+2H₂O（l）△H=-890.3KJ•mol^-1，
故答案为：CH₄（g）+2O₂（g）=CO₂（g）+2H₂O（l）△H=-890.3KJ•mol^-1；
（3）氢气被氧化，应为原电池负极反应，在碱性条件下，电极反应式为H₂-2e^-+2OH^-═2H₂O，电路每转移0.2mol电子，则消耗0.1mol氢气，标准状况下消耗H₂的体积是0.1mol×22.4L/mol=2.24L，
故答案为：负；H₂-2e^-+2OH^-═2H₂O；2.24．

点评 本题考查较为综合，涉及化学反应与能量、燃烧热的计算以及原电池知识，为高频考点，侧重于学生的分析、计算能力的考查，注意把握电极方程式的书写，难度不大．