Question

14．（1）已知甲烷燃料電池的總反應式為CH₄+2O₂+2KOH═K₂CO₃+3H₂O，電池中有一極的電極反應為CH₄+10OH^--8e^-═CO₃^2-+7H₂O，這個電極是燃料電池的負極（填“正極”或“負極”），另一個電極上的電極反應式為：2O₂+4H₂O+8e^-═8OH^-
（2）已知吸熱反應2HI（g）═H₂（g）+I₂（g）吸收熱量11kJ，1mol H₂（g）、1mol I₂（g）分子中化學鍵斷裂時分別需要吸收436kJ、151kJ的能量，則1molHI（g）分子中化學鍵斷裂時需吸收的能量為299kJ．

Answer 1

分析 （1）燃料電池中，負極上失電子發生氧化反應，正極上氧化劑得電子發生還原反應；
（2）2HI（g）?H₂（g）+I₂（g）△H=+11kJ•mol^-1的正反應為吸熱反應，化學鍵斷裂時需吸收的能量-化學鍵生成時需放出的能量=反應吸收的熱量，據此進行計算．

解答 解：（1）CH₄+10OH^--8e^-═CO₃^2-+7H₂O中C元素化合價由-4價變為+4價，所以甲烷失電子發生氧化反應，其所在電極為負極，正極上氧氣得電子和水反應生成氫氧根離子，電極反應式為：2O₂+4H₂O+8e^-═8OH^-，
故答案為：負極；2O₂+4H₂O+8e^-═8OH^-；
（2）設1molHI（g）分子中化學鍵斷裂時需吸收的能量為x kJ，
化學鍵斷裂時需吸收的能量-化學鍵生成時需放出的能量=反應吸收的熱量，
即：2x kJ-436kJ-151kJ=11kJ，
解得：x=299，
故答案為：299．

點評 本題考查了電解原理、熱化學方程式的計算，題目難度中等，明確電解原理及其應用方法為解答關鍵，注意掌握熱化學方程式書寫及計算方法，試題培養了學生的分析能力及靈活應用基礎知識解決實際問題的能力．