Question

【题目】煤的气化、液化是综合利用煤炭的重要途径之一。

（1）已知：①C(s)+O2(g)=CO2(g) ΔH1=-393.5kJ·mol-1

②CO(g)+1/2O2(g)=CO2(g) ΔH2=-283.0kJ·mol-1

③H2(g)+ 1/2O2(g)=H2O(g) ΔH3=-241.8kJ·mol-1

焦炭与水蒸气反应是：C(s)+H2O(g)=CO(g)+H2(g)△H=___ kJ·mol-1

（2）氢氧燃料电池是一种不需要将还原剂和氧化剂全部储藏在电池内的发电装置，其工作原理是2H2+O2=2H2O

①若选用KOH溶液作电解质溶液，则正极通入的气体是___，该电极的电极反应式为___。

②若选用硫酸作电解质溶液，则负极的电极方程式为___。

（3）电解氯化钠溶液时，阳极的电极反应式为___。

Answer 1

【答案】+131.3 氧气 O2 + 2H2O + 4e- =4OH- H2 - 2e-=2H+ 2Cl--2e-=Cl2↑

【解析】

（1）根据已知的热化学方程式和盖斯定律进行计算；

（2）氢氧燃料电池的工作原理是2H2+O2=2H2O，负极上氢气失电子被氧化，正极上氧气得电子被还原，根据电解质溶液的酸碱性确定电极反应式；

（3）电解氯化钠溶液时，氯离子在阳极上失电子被氧化生成氯气。

（1）根据已知的热化学方程式和盖斯定律可知，目标方程式C(s)+H2O(g)=CO(g)+H2(g)可由①-②-③得到，则△H=ΔH1-ΔH2-ΔH3= -393.5kJ·mol-1-(-283.0kJ·mol-1)-(-241.8kJ·mol-1)= +131.3 kJ·mol-1；

故答案为：+131.3；

（2）氢氧燃料电池的工作原理是2H2+O2=2H2O，负极上氢气失电子被氧化，正极上氧气得电子被还原，根据电解质溶液的酸碱性确定电极反应式，

①若选用KOH溶液作电解质溶液，正极通入的气体是氧气，该电极上氧气得电子和水反应生成氢氧根离子，则该电极的电极反应式为O2 + 2H2O + 4e- =4OH-；

故答案为：氧气；O2 + 2H2O + 4e- =4OH-；

②若选用硫酸作电解质溶液，负极通入的是氢气，该电极上氢气失电子被氧化生成氢离子，则负极的电极方程式为H2 - 2e-=2H+；

故答案为：H2 - 2e-=2H+；

（3）电解氯化钠溶液时，氯离子在阳极上失电子被氧化生成氯气，则阳极的电极反应式为2Cl--2e-=Cl2↑；

故答案为：2Cl--2e-=Cl2↑。