题目内容
已知在25°C、1.013×105Pa下，1mol氢气完全燃烧生成液态水放出285kJ的热量，请回答下列问题：（1）若2mol氢气完全燃烧生成水蒸气，则放出的热量______ （填“＞”、“＜”或“=”）570kJ
（2）美国阿波罗宇宙飞船上使用了一种新型装置，其构造如右图所示：A、B两个电极均由多孔的碳块组成．该电池的正极为：______（填A或B）．若该电池工作时增加了1mol H2O，电
路中转移电子的物质的量为______ mol．
（3）如果将上述装置中通入的H2改成CH4气体，也可以组成一个原电池装置，电池的总反应方程式为：CH4+2O2+2KOH=K2CO3+3H2O，则该电池的负极反应式为：______．
【答案】分析：（1）根据氢气完全燃烧生成液态水和生成气态水时的能量变化来回答；
（2）燃料电池中，正极上通的一定是氧气，根据电池转移电子数和生成水的量来计算；
（3）燃料电池的负极一定是燃料失电子的过程．
解答：解：（1）1mol氢气完全燃烧生成液态水放出285kJ的热量，所以2mol氢气完全燃烧生成液态水放出570kJ的热量，但是液态水变为气态水时，要吸收一部分热量，所以2mol氢气完全燃烧生成水蒸气，则放出的热量＜570kJ，故答案为：＜；
（2）燃料电池中，正极上通的一定是氧气，所以B极是正极，根据电池反应：2H2+O2
2H2O，当生成2mol水时，转移电子为4mol，所以若该电池工作时增加了1mol H2O，电路中转移电子的物质的量为2mol，故答案为：B；2；
（3）燃料电池的负极一定是燃料失电子的过程，在碱性环境下，甲烷失电子的电极反应为：CH4+8e-+10OH-=CO32-+7H2O，故答案为：CH4+8e-+10OH-=CO32-+7H2O．
点评：本题考查学生燃料电池的相关知识，可以根据所学内容来回答，难度不大．
（2）燃料电池中，正极上通的一定是氧气，根据电池转移电子数和生成水的量来计算；
（3）燃料电池的负极一定是燃料失电子的过程．
解答：解：（1）1mol氢气完全燃烧生成液态水放出285kJ的热量，所以2mol氢气完全燃烧生成液态水放出570kJ的热量，但是液态水变为气态水时，要吸收一部分热量，所以2mol氢气完全燃烧生成水蒸气，则放出的热量＜570kJ，故答案为：＜；
（2）燃料电池中，正极上通的一定是氧气，所以B极是正极，根据电池反应：2H2+O2
2H2O，当生成2mol水时，转移电子为4mol，所以若该电池工作时增加了1mol H2O，电路中转移电子的物质的量为2mol，故答案为：B；2；（3）燃料电池的负极一定是燃料失电子的过程，在碱性环境下，甲烷失电子的电极反应为：CH4+8e-+10OH-=CO32-+7H2O，故答案为：CH4+8e-+10OH-=CO32-+7H2O．
点评：本题考查学生燃料电池的相关知识，可以根据所学内容来回答，难度不大．
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