Question

原电池是化学对人类的一项重大贡献．
（1）如图所示，a和b用导线连接，Cu极为原电池

 

极（填“正”或“负”），电极反应

 

．
（2）将两个铂电极放置在KOH溶液中，然后分别向两极通入CH₄和O₂，即可产生电流，称为燃料电池，
①通入

 

气体的电极为正极；
②负极的电极反应式是

 

；
③8g甲烷气体的燃烧生成液态水时放热445kJ，写出甲烷燃烧的热化学反应方程式

 

．

Answer 1

考点：原电池和电解池的工作原理

专题：电化学专题

分析：（1）锌比铜活泼，形成原电池时锌为负极，铜为正极负极发生氧化反应，正极发生还原反应；
（2）燃料原电池中，甲烷失电子发生氧化反应，所以通入燃料的电极为负极，负极上失电子发生氧化反应，通入氧化剂的电极为正极，正极上得电子发生还原反应，根据一定质量的甲烷燃烧放出的热量可计算反应热，进而可写出热化学方程式，以此解答．

解答： 解：（1）锌比铜活泼，形成原电池时锌为负极，铜为正极负极发生氧化反应，正极发生还原反应，正极电极方程式为2H⁺+2e^-=H₂↑，
故答案为：正；2H⁺+2e^-=H₂↑；
（2）①通入O₂电极反应式是：2O₂+8e^-+4H₂O═8OH^-，发生还原反应，为原电池的正极，故答案为：O₂；
②通入CH₄的一极，为原电池的负极，发生氧化反应，其电极反应式是：CH₄-8e^-+10OH^-═CO₃^2-+7H₂O，
故答案为：CH₄+10OH^--8e^-=CO₃^2-+7H₂O；
③n（CH₄）=0.5mol，则1mol甲烷反应可放出890kJ热量，热化学方程式为CH₄（g）+2O₂（g）═CO₂（g）+2H₂O（l）△H=-890kJ?mol^-1，
故答案为：CH₄（g）+2O₂（g）═CO₂（g）+2H₂O（l）△H=-890kJ?mol^-1．

点评：本题考查综合考查原电池知识，侧重电池工作原理以及热化学的考查，为高频考点，题目难度不大，注意把握电极反应式的书写，书写电极反应式时要结合电解质溶液的酸碱性．