Question

已知101KPa下，1mol氫氣完全燃燒生成氣態(tài)水，放出244.8kJ的熱量，而1mol液態(tài)水轉(zhuǎn)化為氣態(tài)水，需要吸收41kJ的熱量．
（1）請寫出氫氣完全燃燒生成氣態(tài)水的熱化學(xué)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(zhì)溶液，請寫出正極發(fā)生的電極反應(yīng)式

 

（4）氫氣可作為一種環(huán)保綠色能源，原因是（請寫出其中兩種）：
①

 

②

 

．

Answer 1

考點：熱化學(xué)方程式,化學(xué)電源新型電池

專題：電化學(xué)專題

分析：（1）依據(jù)熱化學(xué)方程式書寫方法，標(biāo)注物質(zhì)聚集狀態(tài)和鬼影反應(yīng)焓變寫出；
（2）燃燒熱是1mol可燃物完全燃燒生成穩(wěn)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(jù)氫氣的制取原料、燃燒放出的熱量和燃燒的產(chǎn)物來考慮氫氣能源的優(yōu)點分析；

解答： 解：（1）已知101KPa下，1mol氫氣完全燃燒生成氣態(tài)水，放出244.8kJ的熱量，2mol氫氣完全反應(yīng)放熱489.6KJ，反應(yīng)的熱化學(xué)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(jù)熱化學(xué)方程式①2H₂（g）+O₂（g）═2H₂O（g）△H=-489.6 KJ?mol^-1；1mol液態(tài)水轉(zhuǎn)化為氣態(tài)水，需要吸收41kJ的熱量的熱化學(xué)方程式為：②H₂O（l）=H₂O（g）△H=41KJ/mol．
結(jié)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(yīng)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(huán)境，這屬于氫氣能源的三大優(yōu)點；①熱值高；②燃燒產(chǎn)物為水，無污染；③原材料豐富等；
故答案為：熱值高，燃燒產(chǎn)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(yīng)用了熱化學(xué)方程式書寫方法，燃燒熱概念，燃料開發(fā)利用的應(yīng)用，掌握基礎(chǔ)是關(guān)鍵，題目較簡單．