题目内容
(1)已知常温时32g甲烷燃烧放出的热量为akg,写出甲烷标准燃烧热的热化学方程式 ;
(2)以甲烷为燃料和KOH溶液为电解质制成燃料电池.其电池负极反应式是: ;其电池总反应化学方程式是: .
(2)以甲烷为燃料和KOH溶液为电解质制成燃料电池.其电池负极反应式是:
考点:热化学方程式,原电池和电解池的工作原理
专题:化学反应中的能量变化,电化学专题
分析:(1)依据热化学方程式书写方法,标注物质聚集状态和反应焓变写出热化学方程式;
(2)甲烷燃料电池中,负极上投放燃料甲烷,发生失电子发生氧化反应,正极上投放氧气,发生得电子的还原反应,总反应是燃料和氧气反应的化学方程式,即为正极反应和负极反应的和,注意电解质环境决定方程式的书写.
(2)甲烷燃料电池中,负极上投放燃料甲烷,发生失电子发生氧化反应,正极上投放氧气,发生得电子的还原反应,总反应是燃料和氧气反应的化学方程式,即为正极反应和负极反应的和,注意电解质环境决定方程式的书写.
解答:
解:(1)32g甲烷即2molCH4完全燃烧生成CO2和液态H2O时,放出akJ热量,则1mol甲烷燃烧生成二氧化碳和液态水放热0.5akJ,反应的热化学方程式为:CH4(g)+2O2(g)=CO2(g)+2H2O(l)△H=-0.5akJ/mol,
故答案为:CH4(g)+2O2(g)=CO2(g)+2H2O(l)△H=-0.5akJ/mol;
(2)在碱性溶液中,负极上投放燃料甲烷,发生失电子发生氧化反应:CH4-8e-+10OH-═CO32-+7H2O,正极上投放氧气,发生得电子的还原反应:2O2+4H2O+8e-═8OH-,燃料电池的总反应式为CH4+2O2+2OH-=CO32-+3H2O,
故答案为:CH4-8e-+10OH-═CO32-+7H2O;CH4+2O2+2OH-=CO32-+3H2O.
故答案为:CH4(g)+2O2(g)=CO2(g)+2H2O(l)△H=-0.5akJ/mol;
(2)在碱性溶液中,负极上投放燃料甲烷,发生失电子发生氧化反应:CH4-8e-+10OH-═CO32-+7H2O,正极上投放氧气,发生得电子的还原反应:2O2+4H2O+8e-═8OH-,燃料电池的总反应式为CH4+2O2+2OH-=CO32-+3H2O,
故答案为:CH4-8e-+10OH-═CO32-+7H2O;CH4+2O2+2OH-=CO32-+3H2O.
点评:本题考查了热化学方程式、电化学原电池的电极反应式的书写方法,注意热化学方程式中物质状态的标注和焓变的计算、原电池的电极反应式中电解质环境是关键,题目较简单.
练习册系列答案
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