Question

已知101KPa下，1mol氢气完全燃烧生成气态水，放出244.8kJ的热量，而1mol液态水转化为气态水，需要吸收41kJ的热量．
（1）请写出氢气完全燃烧生成气态水的热化学方程式

 

（2）常温常压下，氢气的燃烧热为

 

 kJ/mol；
（3）阿波罗宇宙飞船使用氢氧燃料电池，在两极分别通入氢气和氧气，以KOH溶液为电解质溶液，请写出正极发生的电极反应式

 

（4）氢气可作为一种环保绿色能源，原因是（请写出其中两种）：
①

 

②

 

．

Answer 1

考点：热化学方程式,化学电源新型电池

专题：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鬼影反应焓变写出；
（2）燃烧热是1mol可燃物完全燃烧生成稳定氧化物放出的热量；
（3）氢氧燃料电池在碱性溶液中，正极是氧气得到电子生成氢氧根离子；
（4）根据氢气的制取原料、燃烧放出的热量和燃烧的产物来考虑氢气能源的优点分析；

解答： 解：（1）已知101KPa下，1mol氢气完全燃烧生成气态水，放出244.8kJ的热量，2mol氢气完全反应放热489.6KJ，反应的热化学方程式为：2H₂（g）+O₂（g）═2H₂O（g）△H=-489.6 KJ?mol^-1；
故答案为：2H₂（g）+O₂（g）═2H₂O（g）△H=-489.6 KJ?mol^-1；
（2）依据热化学方程式①2H₂（g）+O₂（g）═2H₂O（g）△H=-489.6 KJ?mol^-1；1mol液态水转化为气态水，需要吸收41kJ的热量的热化学方程式为：②H₂O（l）=H₂O（g）△H=41KJ/mol．
结合盖斯定律计算，①×

1

2

-②得到：H₂（g）+

1

2

O₂（g）═H₂O（l）△H=-285.8 KJ?mol^-1  
故答案为：285.8；
（3）氢氧燃料电池在碱性溶液中，正极是氧气得到电子生成氢氧根离子，电极反应为：O₂+4e ^-+2H₂O═4OH ^-；
故答案为：O₂+4e ^-+2H₂O═4OH ^-；
（4）由于水中含有氢元素，所以可以通过水分解得到氢气，所以制取氢气的原料丰富，氢气燃烧放出的热量多，氢气燃烧后生成水，不污染环境，这属于氢气能源的三大优点；①热值高；②燃烧产物为水，无污染；③原材料丰富等；
故答案为：热值高，燃烧产物为水，无污染，原材料丰富等．

点评：本题考查想，原电池原理的应用了热化学方程式书写方法，燃烧热概念，燃料开发利用的应用，掌握基础是关键，题目较简单．