Question

5．已知101KPa下，1mol氫氣完全燃燒生成氣態水，放出244.8kJ的熱量，又已知：H₂O（g）=H₂O（l）；△H₂=-44.0kJ/mol．
（1）請寫出氫氣完全燃燒生成液態水的熱化學方程式2H₂（g）+O₂（g）═2H₂O（l）△H=-577.6 KJ•mol^-1；
（2）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，請寫出負極的電極反應式H₂-2e^-+2OH^-=2H₂O，正極的電極反應式O₂+4e ^-+2H₂O═4OH ^-．

Answer 1

分析 （1）依據熱化學方程式書寫方法，標注物質聚集狀態和對應反應焓變寫出熱化學方程式；
（2）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，負極是氫氣失電子發生氧化反應，在堿溶液中生成水；

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：
①2H₂（g）+O₂（g）═2H₂O（g）△H=-489.6 KJ•mol^-1；
②H₂O（g）=H₂O（l）；△H₂=-44.0kJ/mol，
依據蓋斯定律①+②×2得到氫氣完全燃燒生成液態水的熱化學方程式為：2H₂（g）+O₂（g）═2H₂O（l）△H=-577.6 KJ•mol^-1；
故答案為：2H₂（g）+O₂（g）═2H₂O（l）△H=-577.6 KJ•mol^-1；
（2）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，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 ^-；負極上是氫氣失電子發生氧化反應，堿性環境中生成水，電極反應為：H₂-2e^-+2OH^-=2H₂O，
故答案為：H₂-2e^-+2OH^-=2H₂O，O₂+4e ^-+2H₂O═4OH ^-；

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，掌握基礎是關鍵，題目較簡單．