题目内容

(1)今有2H2+O22H2O反应，构成燃料电池，则负极通入的应是________________，正极通入的应是________________，电极反应式为________________________________、________________________________。

(2)如把KOH改为稀H2SO4作电解质，则电极反应式为______________________、_________________________。

(1)和(2)的电池液不同，反应进行后，其溶液的pH各有何变化？_____________。

(3)如把H2改为甲烷，KOH作导电物质，则电极反应式为________________、________________。

解析：根据电池反应式可知H2在反应中被氧化，O2被还原，因此H2应在负极上反应，O2应在正极上反应。又因为是碱性溶液，此时应考虑不可能有H+参加或生成，故负极反应为2H2+4OH--4e-4H2O，正极反应为O2+2H2O+4e-4OH-。若将导电物质换成酸性溶液，此时应考虑不可能有OH-参加或生成，故负极：2H2-4e-4H+，正极：O2+4H++4e-2H2O。由于前者在碱性条件反应，KOH量不变，但工作时H2O增多，故溶液变稀，碱性变小，pH将变小。而后者为酸溶液，H2SO4不变水增多，溶液酸性变小，故pH将变大。如把H2改为甲烷，用KOH作导电物质，根据反应CH4+2O2CO2+2H2O，则负极为发生氧化反应的CH4，正极为发生还原反应的O2，由于有KOH存在，此时不会有CO2放出。

答案：(1)H2  O2  负极：2H2+4OH--4e-4H2O  正极：O2+2H2O+4e-4OH-

(2)负极：2H2-4e-4H+  正极：O2+4H++4e-2H2O  前变小，后变大

(3)负极：CH4+10OH--8e-+7H2O

正极：2O2+4H2O+8e-8OH-

练习册系列答案
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今有如下三个热化学方程式：H2(g)+O 2(g)H2O(g)  ΔH=akJ·mol-1；H2(g)+O 2(g)H2O(l)  ΔH=b kJ·mol-1；2H2(g)+O2(g)2H2O(l)  ΔH=c kJ·mol-1。关于它们的下列表述正确的是(    )

A.三个都是吸热反应                      B.a、b、c均为正值

C.a=b                                        D.2b=c

（11分）有效地利用现有新能源和开发新能源已受到各国的重视。

（1）可用改进汽油组成的办法来改善汽油的燃烧性能。例如，在汽油中加入乙醇来生产“无铅汽油”。乙醇的分子式为C2H6O，试根据C、H、O成键的特点，写出C2H6O所有可能的结构式或结构简式　　　　　　　　　　　　　      。

（2）天然气的主要的成分是甲烷，其燃烧产物无毒、热值高、管道输送方便，将成为我国西部开发的重点之一。能说明甲烷是正四面体而非正方形平面结构的理由是           。(填写编号)

  ①其一氯取代物不存在同分异构体  　　　　　　②其二氯取代物不存在同分异构体

  ③其三氯取代物不存在同分异构体             ④其四氯取代物不存在同分异构体

（3）氢能是人类未来的理想能源。1980年我国首次制成一辆燃氢汽车，乘员12人，以50km/h的速度行驶了40km。为了有效发展民用氢能源，首先必须制得廉价的氢气。下列既可行又经济的制氢方法是   　　　　　　　  （填写编号）

①电解水     　　　②锌和稀硫酸反应     　　③光解海水

其次，制得纯氢气后，还需要解决的问题是                      。（写出其中的一个）

（4）今有两个氢气燃烧生成水的热化学方程式

2H2（g）+ O2(g) == 2H2O(g)  △H＝a kJ/mol

2H2（g）+  O2(g) ==2H2O(l) △H＝b kJ/mol

请回答下列问题：（提示：︱b︱表示b的绝对值）

①若2 molH2完全燃烧生成水蒸气，则放出的热量　　（填“＞”、“＜”或“＝”）︱b︱kJ

②若已知拆开1mol氢气中的化学键要消耗436 kJ能量，拆开1mol氧气中的化学键要消耗496kJ能量，水蒸气中1molH—O键形成时放出热量463kJ，写出该反应的热化学方程式：

                                                                   

 

（6分）今有两个氢气燃烧生成水的热化学方程式
H2(g) + 1/2O2(g) ="=" H2O(g) △H＝a kJ/mol      
2H2(g) + O2(g) ="=" 2H2O(l) △H＝b kJ/mol       
请回答下列问题：（提示：︱b︱表示b的绝对值）
(1)若2 mol H2完全燃烧生成水蒸气，则放出的热量　︱b︱kJ（填“＞”、“＜”或“＝”）
(2)反应热的关系：2a     b（填“＞”、“＜”或“＝”）。
(3)若已知H2(g) + 1/2O2(g) ="=" H2O(g) △H＝—242 kJ/mol ，且氧气中1mol O=O键完全断裂时吸收热量496kJ，水蒸气中1mol H—O键形成时放出热量463kJ，则氢气中1mol
H—H键断裂时吸收的热量为                    

（11分）有效地利用现有新能源和开发新能源已受到各国的重视。
（1）可用改进汽油组成的办法来改善汽油的燃烧性能。例如，在汽油中加入乙醇来生产“无铅汽油”。乙醇的分子式为C2H6O，试根据C、H、O成键的特点，写出C2H6O所有可能的结构式或结构简式　　　　　　　　　　　　　     。
（2）天然气的主要的成分是甲烷，其燃烧产物无毒、热值高、管道输送方便，将成为我国西部开发的重点之一。能说明甲烷是正四面体而非正方形平面结构的理由是          。(填写编号)
①其一氯取代物不存在同分异构体 　　　　　　②其二氯取代物不存在同分异构体
③其三氯取代物不存在同分异构体             ④其四氯取代物不存在同分异构体
（3）氢能是人类未来的理想能源。1980年我国首次制成一辆燃氢汽车，乘员12人，以50km/h的速度行驶了40km。为了有效发展民用氢能源，首先必须制得廉价的氢气。下列既可行又经济的制氢方法是  　　　　　　　 （填写编号）
①电解水    　　　②锌和稀硫酸反应    　　③光解海水
其次，制得纯氢气后，还需要解决的问题是                      。（写出其中的一个）
（4）今有两个氢气燃烧生成水的热化学方程式
2H2（g）+  O2(g) ="=" 2H2O(g) △H＝a kJ/mol
2H2（g）+  O2(g) ==2H2O(l) △H＝b kJ/mol
请回答下列问题：（提示：︱b︱表示b的绝对值）
①若2 molH2完全燃烧生成水蒸气，则放出的热量　　（填“＞”、“＜”或“＝”）︱b︱kJ
②若已知拆开1mol氢气中的化学键要消耗436 kJ能量，拆开1mol氧气中的化学键要消耗496kJ能量，水蒸气中1molH—O键形成时放出热量463kJ，写出该反应的热化学方程式：
                                                                   

（11分）有效地利用现有新能源和开发新能源已受到各国的重视。

（1）可用改进汽油组成的办法来改善汽油的燃烧性能。例如，在汽油中加入乙醇来生产“无铅汽油”。乙醇的分子式为C2H6O，试根据C、H、O成键的特点，写出C2H6O所有可能的结构式或结构简式　　　　　　　　　　　　　      。

（2）天然气的主要的成分是甲烷，其燃烧产物无毒、热值高、管道输送方便，将成为我国西部开发的重点之一。能说明甲烷是正四面体而非正方形平面结构的理由是           。(填写编号)

  ①其一氯取代物不存在同分异构体  　　　　　　②其二氯取代物不存在同分异构体

  ③其三氯取代物不存在同分异构体              ④其四氯取代物不存在同分异构体

（3）氢能是人类未来的理想能源。1980年我国首次制成一辆燃氢汽车，乘员12人，以50km/h的速度行驶了40km。为了有效发展民用氢能源，首先必须制得廉价的氢气。下列既可行又经济的制氢方法是   　　　　　　　  （填写编号）

①电解水     　　　②锌和稀硫酸反应     　　③光解海水

其次，制得纯氢气后，还需要解决的问题是                       。（写出其中的一个）

（4）今有两个氢气燃烧生成水的热化学方程式

2H2（g）+  O2(g) == 2H2O(g)  △H＝a kJ/mol

2H2（g）+  O2(g) ==2H2O(l)  △H＝b kJ/mol

请回答下列问题：（提示：︱b︱表示b的绝对值）

①若2 molH2完全燃烧生成水蒸气，则放出的热量　　（填“＞”、“＜”或“＝”）︱b︱kJ

②若已知拆开1mol氢气中的化学键要消耗436 kJ能量，拆开1mol氧气中的化学键要消耗496kJ能量，水蒸气中1molH—O键形成时放出热量463kJ，写出该反应的热化学方程式：

                                                                   

 

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