Question

8．（1）在25℃、101kPa时，1g C₆H₆（l）燃烧生成CO₂（g）和H₂O（l），放出40kJ的热量，C₆H₆的标准燃烧热为3120 kJ•mol^-1，该反应的热化学方程式为C₆H₆（l）+$\frac{15}{2}$O₂（g）═6CO₂（g）+3H₂O（l）△H=-3120kJ•mol^-1
（2）一种新型燃料电池，它是以两根金属铂片插入KOH溶液中作电极，又在两极上分别通入甲烷和氧气，请写出：
电池总反应：CH₄+2O₂+2OH^-=CO₃^2-+3H₂O．
负极电极反应：CH₄-8e^-+10OH^-═CO₃^2-+7H₂O．

Answer 1

分析 （1）燃烧热是指1mol可燃物完全燃烧生成稳定化合物时放出的热量；
（2）甲烷燃料电池中，负极上投放燃料甲烷，发生失电子发生氧化反应，正极上投放氧气，发生得电子的还原反应，总反应是燃料和氧气反应的化学方程式，即为正极反应和负极反应的和，注意电解质环境决定方程式的书写．

解答 解：（1）1g C₆H₆（l）燃烧生成CO₂（g）和H₂O（l），放出40kJ的热量，则1molC₆H₆（l）燃烧放出的热量为：78g/mol×40KJ/g=3120KJ/mol，热化学方程式为：C₆H₆（l）+$\frac{15}{2}$O₂（g）═6CO₂（g）+3H₂O（l）△H=-3120 kJ•mol^-1，故答案为：3120；C₆H₆（l）+$\frac{15}{2}$O₂（g）═6CO₂（g）+3H₂O（l）△H=-3120 kJ•mol^-1；
（2）解：在碱性溶液中，负极上投放燃料甲烷，发生失电子发生氧化反应：CH₄-8e^-+10OH^-═CO₃^2-+7H₂O，正极上投放氧气，发生得电子的还原反应：2O₂+4H₂O+8e^-═8OH^-，燃料电池的总反应式为CH₄+2O₂+2OH^-=CO₃^2-+3H₂O，
故答案为：CH₄+2O₂+2OH ^-=CO₃^2-+3H₂O；CH₄-8e^-+10OH^-═CO₃^2-+7H₂O．

点评 本题考查了燃烧热以及热化学方程式书写、化学电源新型电池，根据得失电子确定正负极上通入的气体，难点是电极反应式的书写，注意碱性条件下甲烷失电子不能生成氢离子，要生成碳酸根离子，为易错点．