Question

氢气燃烧生成液态水的热化学方程式是
2H₂（g）+O₂（g）═2H₂O（l）△H=-572kJ/mol． 请回答下列问题：
（1）生成物能量总和

＜

（填“＞”、“＜”或“=”）反应物能量总和．
（2）若1mol氢气完全燃烧生成水蒸气，则放出的热量

＜

（填“＞”、“＜”或“=”）286kJ．
（3）美国阿波罗宇宙飞船上使用了一种新型装置，其构造的一部分如右图所示：a、b两个电极均由多孔的碳块组成．此装置的负极反应式为

H₂-2e^-+2OH^-=2H₂O

，当正极消耗5.6L（标准状况）气体时，外电路转移的电子数为

6.02×10²³

．

Answer 1

分析：（1）根据放热反应中生成物能量总和与反应物能量总和的关系；
（2）根据热化学方程式2H₂（g）+O₂（g）═2H₂O（l）△H=-572kJ/mol进行计算以及液态水变成水蒸气需要吸热来判断；
（3）根据燃料电池中负极失去电子，化合价升高，正极得到电子，化合价降低以及正极的电极反应式求出外电路转移的电子数．

解答：解：（1）因放热反应中生成物能量总＜与反应物能量总和，而2H₂（g）+O₂（g）═2H₂O（l）△H=-572kJ/mol是放热反应，故答案为：＜；
（2）据热化学方程式2H₂（g）+O₂（g）═2H₂O（l）△H=-572kJ/mol，2mol氢气完全燃烧生成液态水放出热量
572kJ，反应热随反应物的物质的量增大或减小相同的倍数，故1mol氢气完全燃烧生成液态水放出热量
286kJ，因液态水变成水蒸气需要吸热，所以1mol氢气完全燃烧生成水蒸气放出热量小于286kJ，故答案为：＜；
（3）因燃料电池的总反应为：2H₂+O₂=2H₂O，通入负极的是H₂，电极反应式：H₂-2e^-+2OH^-=2H₂O，通入正极的是O₂，
设转移的电子为Xmol，电极反应式：
        O₂ +4e^-+2H₂O=4OH^-
     22.4L/mol          4mol
      5.6L              Xmol

22.4L/mol

5．L

=

4mol

xmol

解得：x=1mol
故转移电子物质的量为6.02×10²³
故答案为：H₂-2e^-+2OH^-=2H₂O；6.02×10²³ ．

点评：本题考查学生燃料电池的相关知识，难度不大，平时注意知识的积累．