Question

【題目】煤的氣化、液化是綜合利用煤炭的重要途徑之一。

（1）已知：①C(s)+O2(g)=CO2(g) ΔH1=-393.5kJ·mol-1

②CO(g)+1/2O2(g)=CO2(g) ΔH2=-283.0kJ·mol-1

③H2(g)+ 1/2O2(g)=H2O(g) ΔH3=-241.8kJ·mol-1

焦炭與水蒸氣反應(yīng)是：C(s)+H2O(g)=CO(g)+H2(g)△H=___ kJ·mol-1

（2）氫氧燃料電池是一種不需要將還原劑和氧化劑全部儲(chǔ)藏在電池內(nèi)的發(fā)電裝置，其工作原理是2H2+O2=2H2O

①若選用KOH溶液作電解質(zhì)溶液，則正極通入的氣體是___，該電極的電極反應(yīng)式為___。

②若選用硫酸作電解質(zhì)溶液，則負(fù)極的電極方程式為___。

（3）電解氯化鈉溶液時(shí)，陽極的電極反應(yīng)式為___。

Answer 1

【答案】+131.3 氧氣 O2 + 2H2O + 4e- =4OH- H2 - 2e-=2H+ 2Cl--2e-=Cl2↑

【解析】

（1）根據(jù)已知的熱化學(xué)方程式和蓋斯定律進(jìn)行計(jì)算；

（2）氫氧燃料電池的工作原理是2H2+O2=2H2O，負(fù)極上氫氣失電子被氧化，正極上氧氣得電子被還原，根據(jù)電解質(zhì)溶液的酸堿性確定電極反應(yīng)式；

（3）電解氯化鈉溶液時(shí)，氯離子在陽極上失電子被氧化生成氯氣。

（1）根據(jù)已知的熱化學(xué)方程式和蓋斯定律可知，目標(biāo)方程式C(s)+H2O(g)=CO(g)+H2(g)可由①-②-③得到，則△H=ΔH1-ΔH2-ΔH3= -393.5kJ·mol-1-(-283.0kJ·mol-1)-(-241.8kJ·mol-1)= +131.3 kJ·mol-1；

故答案為：+131.3；

（2）氫氧燃料電池的工作原理是2H2+O2=2H2O，負(fù)極上氫氣失電子被氧化，正極上氧氣得電子被還原，根據(jù)電解質(zhì)溶液的酸堿性確定電極反應(yīng)式，

①若選用KOH溶液作電解質(zhì)溶液，正極通入的氣體是氧氣，該電極上氧氣得電子和水反應(yīng)生成氫氧根離子，則該電極的電極反應(yīng)式為O2 + 2H2O + 4e- =4OH-；

故答案為：氧氣；O2 + 2H2O + 4e- =4OH-；

②若選用硫酸作電解質(zhì)溶液，負(fù)極通入的是氫氣，該電極上氫氣失電子被氧化生成氫離子，則負(fù)極的電極方程式為H2 - 2e-=2H+；

故答案為：H2 - 2e-=2H+；

（3）電解氯化鈉溶液時(shí)，氯離子在陽極上失電子被氧化生成氯氣，則陽極的電極反應(yīng)式為2Cl--2e-=Cl2↑；

故答案為：2Cl--2e-=Cl2↑。