Question

【题目】（1）已知：①甲烷的燃烧热为 ΔH=—890.3 kJ/mol

②2H2(g)+O2(g)=2H2O(l) ΔH=—517.6 kJ/mol

③2CO(g)+O2(g)=2CO2(g) ΔH=—566kJ/mol

甲烷在一定条件下与CO2反应制备合成气（CO、H2），能实现变废为宝，减少CO2的排放，该反应的热化学方程式为_____________________________________________

（2）燃料电池是应用广泛的新型电池，分析下列燃料电池示意图，按要求书写出电极反应式

①正极的电极反应式____________________________________________；

②电解质溶液的pH_____________（填“增大”、“减小”或“不变”)；

③当电路中转移0.4mol电子时，理论上消耗标准状况下O2的体积为__________L。

Answer 1

【答案】CH4(g)+CO2(g)=2CO(g)+2H2(g) ΔH=+193.3kJ/molO2+4e-+2H2O=4OH-减小2.24

【解析】

(1)由甲烷的燃烧热为 ΔH=—890.3 kJ/mol可得热化学反应方程式①CH4(g)+2O2(g)===CO2(g)+2H2O(l)ΔH＝-890.3kJ·mol-1，联立②③运用盖斯定律①-②-③可得目标热化学反应方程式为：CH4(g)+CO2(g)=2CO(g)+2H2(g) ΔH=+193.3kJ/mol；(2) ①通入氧气的一极为燃料电池的正极，其电极反应式为：O2+4e-+2H2O=4OH-；②由于燃料电池在工作过程中不断产生水和CO2，从而消耗了OH-，故溶液的pH不断减小；③由正极反应可得每转移0.4mol电子，消耗0.1mol氧气，故理论上消耗标准状况下O2的体积为2.24L。