Question

（1）已知常溫時32g甲烷燃燒放出的熱量為akg，寫出甲烷標準燃燒熱的熱化學方程式

 

；
（2）以甲烷為燃料和KOH溶液為電解質制成燃料電池．其電池負極反應式是：

 

；其電池總反應化學方程式是：

 

．

Answer 1

考點：熱化學方程式,原電池和電解池的工作原理

專題：化學反應中的能量變化,電化學專題

分析：（1）依據熱化學方程式書寫方法，標注物質聚集狀態和反應焓變寫出熱化學方程式；
（2）甲烷燃料電池中，負極上投放燃料甲烷，發生失電子發生氧化反應，正極上投放氧氣，發生得電子的還原反應，總反應是燃料和氧氣反應的化學方程式，即為正極反應和負極反應的和，注意電解質環境決定方程式的書寫．

解答： 解：（1）32g甲烷即2molCH₄完全燃燒生成CO₂和液態H₂O時，放出akJ熱量，則1mol甲烷燃燒生成二氧化碳和液態水放熱0.5akJ，反應的熱化學方程式為：CH₄（g）+2O₂（g）=CO₂（g）+2H₂O（l）△H=-0.5akJ/mol，
故答案為：CH₄（g）+2O₂（g）=CO₂（g）+2H₂O（l）△H=-0.5akJ/mol；
（2）在堿性溶液中，負極上投放燃料甲烷，發生失電子發生氧化反應：CH₄-8e^-+10OH^-═CO₃^2-+7H₂O，正極上投放氧氣，發生得電子的還原反應：2O₂+4H₂O+8e^-═8OH^-，燃料電池的總反應式為CH₄+2O₂+2OH^-=CO₃^2-+3H₂O，
故答案為：CH₄-8e^-+10OH^-═CO₃^2-+7H₂O；CH₄+2O₂+2OH^-=CO₃^2-+3H₂O．

點評：本題考查了熱化學方程式、電化學原電池的電極反應式的書寫方法，注意熱化學方程式中物質狀態的標注和焓變的計算、原電池的電極反應式中電解質環境是關鍵，題目較簡單．