Question

能源是人类生存和发展的重要支柱，已知下列热化学方程式：
①2H₂（g）+O₂（g）=2H₂O（l）△H₁=akJ/mol  ②H₂（g）+1/2O₂（g）=2H₂O（g）△H₂=bkJ/mol
③C（s）+1/2O₂（g）=CO（g）△H₃=ckJ/mol   ④C（s）+O₂（g）=CO₂（g）△H₄=dkJ/mol
（1）根据以上信息，下列说法正确的是

D

．
A．氢气的燃烧热为-akJ?mol^-1          B．碳的燃烧热为dkJ?mol^-1
C．无法比较c和d的大小               D．1/2a＜b
（2）CO燃烧的热化学反应方程式为

CO（g）+

1

2

O₂（g）=CO₂（g）△H=（d-c）KJ/mol

．
（3）若使1gH₂和28gCO完全燃烧，最后恢复到室温，则放出的热量为

c-d-

a

4

kJ．
（4）H₂与O₂可以组成新型燃料电池，若该电池以Pt为电极，以KOH为电解质溶液，写出该燃料电池的负极反应式

H₂-2e^-+2OH^-=2H₂O

．

Answer 1

分析：（1）A、氢气燃烧热是1mol氢气完全燃烧生成液态水放出的热量；
B、碳的燃烧热是1mol碳完全燃烧生成二氧化碳放出的热量；
C、依据③④结合一氧化碳燃烧放热可以比较cd的大小；
D、依据热化学方程式系数改变，焓变随之改变分析计算；
（2）依据③④结合盖斯定律计算得到所需热化学方程式；
（3）依据①热化学方程式和（2）中得到的热化学方程式计算得到；
（4）燃料电池是原电池原理，燃料在负极失电子发生氧化反应．

解答：解：（1）A、氢气燃烧热是1mol氢气完全燃烧生成液态水放出的热量，2H₂（g）+O₂（g）=2H₂O（l）△H₁=akJ/mol 可知燃烧热为-

a

2

KJ/mol，故A错误；
B、碳的燃烧热是1mol碳完全燃烧生成二氧化碳放出的热量，C（s）+O₂（g）=CO₂（g）△H₄=dkJ/mol，碳的燃烧热为-dkJ/mol，故B错误；
C、依据③④结合一氧化碳燃烧放热可以比较cd的大小，焓变为负值则c＞d，故C错误；
D、依据热化学方程式系数改变，焓变随之改变，①2H₂（g）+O₂（g）=2H₂O（l）△H₁=akJ/mol，液态水形成气态水吸热，②H₂（g）+1/2O₂（g）=2H₂O（g）△H₂=bkJ/mol，焓变为负值，则b＞

1

2

a，故D正确；
故答案为：D；
（2）③C（s）+1/2O₂（g）=CO（g）△H₃=ckJ/mol ④C（s）+O₂（g）=CO₂（g）△H₄=dkJ/mol
依据盖斯定律④-③得到CO燃烧的热化学反应方程式为：CO（g）+

1

2

O₂（g）=CO₂（g）△H=（d-c）KJ/mol；
故答案为：CO（g）+

1

2

O₂（g）=CO₂（g）△H=（d-c）KJ/mol；
（3）若使1gH₂和28gCO完全燃烧，氢气物质的量=

1g

2g/mol

=0.5mol，一氧化碳物质的量=

28g

28g/mol

=1mol；
2H₂（g）+O₂（g）=2H₂O（l）△H₁=akJ/mol；
2                            aKJ
0.5mol                      0.25a                                                 
CO（g）+

1

2

O₂（g）=CO₂（g）△H=（d-c）KJ/mol；
1                      （ d-c）KJ
则1gH₂和28gCO完全燃烧最后恢复到室温，放出的热量=-（d-c）KJ+（-0.25a）KJ=（c-d-

a

4

）KJ；
故答案为：c-d-

a

4

；
（4）H₂与O₂可以组成新型燃料电池，若该电池以Pt为电极，以KOH为电解质溶液，负极是氢气失电子生成氢离子，在碱溶液中生成水的过程，该燃料电池的负极反应式：
H₂-2e^-+2OH^-=2H₂O，
故答案为：H₂-2e^-+2OH^-=2H₂O．

点评：本题考查了热化学方程式书写方法和盖斯定律计算应用，原电池原理的分析判断，注意焓变的正负号运用，题目难度中等．