Question

已知101KPa下，1mol氫氣完全燃燒生成氣態水，放出244.8kJ的熱量，而1mol液態水轉化為氣態水，需要吸收41kJ的熱量．
（1）請寫出氫氣完全燃燒生成氣態水的熱化學方程式

 

（2）常溫常壓下，氫氣的燃燒熱為

 

 kJ/mol；
（3）阿波羅宇宙飛船使用氫氧燃料電池，在兩極分別通入氫氣和氧氣，以KOH溶液為電解質溶液，請寫出正極發生的電極反應式

 

（4）氫氣可作為一種環保綠色能源，原因是（請寫出其中兩種）：
①

 

②

 

．

Answer 1

考點：熱化學方程式,化學電源新型電池

專題：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鬼影反應焓變寫出；
（2）燃燒熱是1mol可燃物完全燃燒生成穩定氧化物放出的熱量；
（3）氫氧燃料電池在堿性溶液中，正極是氧氣得到電子生成氫氧根離子；
（4）根據氫氣的制取原料、燃燒放出的熱量和燃燒的產物來考慮氫氣能源的優點分析；

解答： 解：（1）已知101KPa下，1mol氫氣完全燃燒生成氣態水，放出244.8kJ的熱量，2mol氫氣完全反應放熱489.6KJ，反應的熱化學方程式為：2H₂（g）+O₂（g）═2H₂O（g）△H=-489.6 KJ?mol^-1；
故答案為：2H₂（g）+O₂（g）═2H₂O（g）△H=-489.6 KJ?mol^-1；
（2）依據熱化學方程式①2H₂（g）+O₂（g）═2H₂O（g）△H=-489.6 KJ?mol^-1；1mol液態水轉化為氣態水，需要吸收41kJ的熱量的熱化學方程式為：②H₂O（l）=H₂O（g）△H=41KJ/mol．
結合蓋斯定律計算，①×

1

2

-②得到：H₂（g）+

1

2

O₂（g）═H₂O（l）△H=-285.8 KJ?mol^-1  
故答案為：285.8；
（3）氫氧燃料電池在堿性溶液中，正極是氧氣得到電子生成氫氧根離子，電極反應為：O₂+4e ^-+2H₂O═4OH ^-；
故答案為：O₂+4e ^-+2H₂O═4OH ^-；
（4）由于水中含有氫元素，所以可以通過水分解得到氫氣，所以制取氫氣的原料豐富，氫氣燃燒放出的熱量多，氫氣燃燒后生成水，不污染環境，這屬于氫氣能源的三大優點；①熱值高；②燃燒產物為水，無污染；③原材料豐富等；
故答案為：熱值高，燃燒產物為水，無污染，原材料豐富等．

點評：本題考查想，原電池原理的應用了熱化學方程式書寫方法，燃燒熱概念，燃料開發利用的應用，掌握基礎是關鍵，題目較簡單．