题目内容
【题目】回答下列问题：
(1)当电极a为A1、电极b为Cu、电解质溶液为稀硫酸时，正极的电极反应式为：_____________。原电池工作一段时间后，若消耗铝2.7 g，则放出气体________g。
(2)当电极a为Fe、电极b为Cu、电解质溶液为浓硝酸时，该装置_______(填“能”或“不能”)形成原电池，若不能，请说明理由,若能，请写出该电池负极的电极反应方程式____________________。
(3)设计一燃料电池，以电极a为正极，电极b为负极，CH4为燃料，采用酸性溶液为电解液；则CH4应通入__________极(填a或b，下同)，电子从________极流出。电池的负极反应方程式为_________________________。
【答案】2H++2e-=H2↑ 0.3 能 Cu－2e-=Cu2+ b b CH4+2H2O－8e-=CO2+8H+
【解析】
(1)Al、Cu在稀硫酸中构成原电池，活泼金属铝做负极，不活泼金属铜为正极，正极上氢离子得电子生成氢气；
(2)自发的氧化还原反应能设计成原电池，失电子的极是负极；
(3)燃料电池中，甲烷燃料在负极通入，正极是氧气得电子发生还原反应，电子从负极流向正极。
(1) Al、Cu在稀硫酸中构成原电池，活泼金属铝做负极，不活泼金属铜为正极，正极上氢离子得电子生成氢气，电极反应式为2H++2e-=H2↑；原电池工作一段时间后，若消耗铝2.7 g，由方程式可得2Al—3H2，则氢气的质量为
=0.3g，故答案为：2H++2e-=H2↑；0.3；
(2) 当电极a为Fe、电极b为Cu、电解质溶液为浓硝酸时，金属Fe遇到浓硝酸会钝化，Cu与浓硝酸反应，则能设计成原电池，失电子的是金属铜，为原电池负极，金属铁为正极，负极的反应式为Cu－2e-=Cu2+，故答案为：能；Cu－2e-=Cu2+；
(3)甲烷燃料电池中，燃料甲烷需通在负极，即CH4应通入b极，正极是氧气得电子，电子从负极流向正极，即电子从b极流出，酸性条件下，负极上甲烷失电子发生氧化反应生成二氧化碳，电极反应式为CH4+2H2O－8e-=CO2+8H+，故答案为：b；b；CH4+2H2O－8e-=CO2+8H+。
【题目】碳和碳的化合物在人类生产、生活中的应用非常广泛。“低碳生活”不再只是一种理想，更是一种值得期待的生活方式。
(1)甲烷燃烧时放出大量的热，可作为能源应用于人类的生产和生活。
已知：①2CH4(g)+3O2(g)=2CO(g)+4H2O(1) △H1=-1214.6kJ/mol；
②2CO(g)+O2(g)=2CO2(g) △H2=-566kJ/mol；
则反应CH4(g)+2O2(g)==CO2(g)+2H2O(1)的△H=___。
(2)将两个石墨电极插入KOH溶液中，向两极分别通入CH4和O2，构成甲烷燃料电池。其负极电极反应式是___。
(3)将不同量的CO(g)和H2O(g)分别通入到体积为2L的恒容密闭容器中，进行反应：CO(g)+H2O(g)
CO2(g)+H2(g)，得到如下三组数据：
起始量/mol | 平衡量/mol | |||||
实验组 | 温度/℃ | H2O | CO | CO2 | CO | 达到平衡所需时间/min |
1 | 650 | 2 | 4 | 1.6 | 2.4 | 5 |
2 | 900 | 1 | 2 | 0.4 | 1.6 | 3 |
3 | 900 | a | b | c | d | t |
①实验1中，以v(H2)表示的平均反应速率为___；
②该反应的正反应为___ (填“吸”或“放”)热反应；
③若要实验3达到与实验2相同的平衡状态(即各物质的体积分数分别相等)，则a、b应满足的关系是___（用含a、b的数学式表示)。
