Question

【題目】Ⅰ下圖為H2和Cl2生成HCl過程中的能量變化：

請回答下列有關(guān)問題：

（1）H2+Cl2═2HCl是_______（填“吸熱”或“放熱”）反應(yīng)，反應(yīng)物的總能量_______（填“>”，“=”或“<”）生成物的總能量；

（2）當有1molHCl生成時，反應(yīng)_________（填“吸收”或“放出”）的能量為________KJ。

Ⅱ 一個完整的氧化還原反應(yīng)方程式可拆寫成兩個半反應(yīng)式,一個為氧化反應(yīng)式,一個為還原反應(yīng)式。

（1）已知某一反應(yīng)的半反應(yīng)式分別為CH4+10OH-—8e-=CO32-+7H2O和O2+2H2O+4e-=4OH-請寫出該反應(yīng)的總反應(yīng)式：________________________。

（2）下圖為氫氧燃料電池的構(gòu)造示意圖：

X極為電池的______________(填“正”或“負”)極，X極的電極反應(yīng)式為_____________________；若電池工作過程中有5.6LO2(標準狀況下)參與反應(yīng)，則轉(zhuǎn)移電子的物質(zhì)的量為_______________。

Answer 1

【答案】 放熱 > 放出 91.5 負 H2-2e-+2OH-=2H2O 1mol

【解析】Ⅰ（1）根據(jù)反應(yīng)熱=反應(yīng)物斷鍵吸收熱量-生成物成鍵放出熱量，如果大于0，反應(yīng)為吸熱反應(yīng)，如果小于0，反應(yīng)為放熱反應(yīng)。

（2）根據(jù)熱化學反應(yīng)H2（g）+Cl2(g）═2HCl(g）H=-(862-679)=-183 kJ·mol－1可以計算出當有1molHCl生成時，放出的熱量。

Ⅱ（1）根據(jù)電子得失守恒進行正負極反應(yīng)相加和，可以得到總反應(yīng)。

（2）燃料電池中燃料做負極，發(fā)生氧化反應(yīng)；氧氣做正極，發(fā)生還原反應(yīng)，根據(jù)極反應(yīng)可以計算出電子轉(zhuǎn)移的量。

Ⅰ（1）該反應(yīng)中斷裂的化學鍵為H—H鍵和Cl—Cl鍵，共吸收能量436 kJ·mol－1＋243 kJ·mol－1＝679 kJ·mol－1，形成的化學鍵為H—Cl鍵，共釋放能量431 kJ·mol－1×2＝862 kJ·mol－1，由于放出的能量大于吸收的能量，該反應(yīng)為放熱反應(yīng)，反應(yīng)物的總能量大于生成物的總能量；正確答案：放熱；>。

（2）結(jié)合（1）中的分析可知，熱化學方程式H2（g）+Cl2(g）═2HCl(g）H=-(862-679)=-183 kJ·mol－1，當有1molHCl生成時，反應(yīng)放出的能量為91.5 kJ；正確答案：放出；91.5。

Ⅱ（1）根據(jù)氧化還原反應(yīng)中電子得失相等，前式+后式×2得： ；正確答案：。

（2）根據(jù)圖示電子流動方向可知，X極為電池的負極，氫氣在此極發(fā)生氧化反應(yīng)，電解質(zhì)溶液為KOH溶液,則X極的電極反應(yīng)式為H2-2e-+2OH-=2H2O；Y為正極，氧氣在此極得電子，極反應(yīng)為：O2+4e-+2H2O=4OH-，電池工作過程中有5.6LO2（即0.25mol）)參與反應(yīng), 轉(zhuǎn)移電子的物質(zhì)的量為0.25×4=1 mol；正確答案：負；H2-2e-+2OH-=2H2O；1mol。