Question

【題目】碳酸鹽燃料電池，以一定比例Li2CO3和Na2CO3低熔混合物為電解質(zhì)，操作溫度為650℃，在此溫度下以鎳為催化劑，以煤氣(CO、H2的體積比為3∶1)直接作燃料，其工作原理如圖所示，并以此電源用于工業(yè)生產(chǎn)。

（1）H2(g)、CO(g)的燃燒熱ΔH分別為－285.8kJ·mol－1、－283.0kJ·mol－1，1g液態(tài)水變?yōu)樗�蒸氣時(shí)吸熱2.44kJ，則電池總反應(yīng)3CO(g)+H2(g)+2O2(g)=3CO2(g)+H2O(g)的ΔH=___________kJ·mol－1，B電極上發(fā)生反應(yīng)的電極反應(yīng)式為___________。

（2）若以此電源生產(chǎn)新型硝化劑N2O5，裝置如上圖所示。已知兩室加入的試劑分別是a．硝酸溶液b．N2O4＋無水硝酸，則左室加入的試劑應(yīng)為___________(填“a”或“b”)，其電極反應(yīng)式為___________。

（3）若以此電源用惰性電極電解足量的硝酸銀溶液，陰極產(chǎn)物的質(zhì)量為5.4g，則陽極產(chǎn)生的氣體在標(biāo)準(zhǔn)狀況下的體積為___________L。電解后溶液體積為500mL，溶液的pH約為___________。

Answer 1

【答案】-1090.88 b 0.28 1

【解析】

在計(jì)算反應(yīng)的焓變時(shí)，一定要注意物質(zhì)的聚集狀態(tài)；書寫電極反應(yīng)式時(shí)首先要明確電極的極性，即確定是得電子還是失電子，再結(jié)合具體環(huán)境分析產(chǎn)物的形式，最終將電極反應(yīng)式書寫出來。

(1)由題可知，H2燃燒熱的熱化學(xué)方程式為：① ；CO燃燒熱的熱化學(xué)方程式為：② ；此外還有：③ ；通過分析可知電池總反應(yīng)的；由示意圖可知B電極為正極，其電極反應(yīng)式為：；

(2)由示意圖可知左槽中的為陽極，發(fā)生氧化反應(yīng)，所以左槽中應(yīng)當(dāng)加入b；左槽中電極反應(yīng)式為：；

(3)惰性電極電解硝酸銀時(shí)，陰極發(fā)生銀離子的還原反應(yīng)生成銀單質(zhì)，因此生成5.4g產(chǎn)物時(shí)，外電路電子轉(zhuǎn)移0.05mol，陽極的電極反應(yīng)式為：，因此產(chǎn)生的標(biāo)況下的O2的體積為：；此過程生成了0.05mol的H+，體積為500mL，所以c(H+)=0.1mol/L，pH約為1。