Question

已知在一定条件下，2mol H₂完全燃烧生成液态水时放出热量572kJ，请回答下列问题：
（1）反应物的总能量

 

（填“大于”、“小于”或“等于”）生成物的总能量．
（2）在此条件下，若反应生成含1molO-H键的液态水，则放出热量为

 

kJ；若2mol氢气完全燃烧生成水蒸气，则放出的热量

 

（填“＞”、“＜”或“=”）572kJ．
（3）美国阿波罗宇宙飞船上使用了一种新型装置，其构造如图所示：a、b两个电极均由多孔的碳块组成，一极通入H₂，另一极通入O₂，则

 

（填物质化学式）失电子作负极；
正极电极反应式为：

 

；
电池总反应式为：

 

．

Answer 1

考点：反应热和焓变,化学电源新型电池

专题：化学反应中的能量变化,电化学专题

分析：（1）反应热与反应物和生成物总能量有关，反应物总能量大于生成物总能量，反应放热，反之吸热；
（2）1mol水含2molO-H键；物质的聚集状态不同，反应热不同，气态物质变为液态物质放热，反之吸热；
（3）碱性氢氧燃料电池中，通入氢气的一极为原电池的负极，发生氧化反应，通入氧气的一极为原电池的正极，发生还原反应，根据反应的总反应式计算转移电子的物质的量．

解答： 解：（1）反应放热，则生成物的总能量小于反应物的总能量，故答案为：大于；
（2）1mol水含2molO-H键，生成含1molO-H键的水有0.5mol，2mol氢气燃烧生成2mol水时放热572KJ，生成0.5mol水放热143KJ；2mol氢气完全燃烧生成液态水放出570kJ的热量，但液态水变为气态水要吸热，若2mol氢气完全燃烧生成水蒸气，则放出的热量小于570kJ，故故答案为：143；＜；
（3）碱性氢氧燃料电池中，通入氢气的一极为原电池的负极，发生氧化反应，电极反应式为H₂-2e^-+OH^-=2H₂O，通入氧气的一极为原电池的正极，发生还原反应，电极反应式为O₂+4e^-+2H₂O=4OH^-，总反应式为O₂+2H₂=2H₂O，生成1molH₂O时，有

1

2

O₂参加反应，注意的电子的物质的量为2mol，
故答案为：H₂；O₂+2H₂O+4e^-=4OH^-；O₂+2H₂=2H₂O．

点评：本题考查较为综合，涉及化学反应能量的计算，原电池的工作原理以及电极反应式的书写，题目难度中等，注意把握原电池电极反应式的书写方法．