已知在25℃、1.013×105Pa下,1mol氢气完全燃烧生成液态水放出285kJ的热量,请回答下列问题:
(1)生成物能量总和 (填“大于”、“小于”或“等于”)反应物能量总和
(2)若2mol氢气完全燃烧生成水蒸气,则放出的热量 (填“>”、“<”或“=”)570kJ
(3)现有250C、1.013×105Pa下的H2和CH4的混合气体0.5mol 完全燃烧生成一定质量的CO2气体和10.8gH2O(l),放出203kJ的热量,则1molCH4完全燃烧生成CO2气体和H2O(l)放出的热量为 kJ.
(4)美国阿波罗宇宙飞船上使用了一种新型装置,其构造如图所示:A、B两个电极均由多孔的碳块组成.
该电池的正极式为: .若该电池工作时增加了1mol H2O,电路中转移电子的物质的量为 .
(5)如果将上述装置中通入的H2改成CH4气体,也可以组成一个原电池装置,电池的总反应方程式为:CH4+2O2+2KOH=K2CO3+3H20,则该电池的负极反应式为: .
(1)反应放热,则生成物的总能量小于反应物的总能量,故答案为:小于;
(2)2mol氢气完全燃烧生成液态水放出570kJ的热量,但液态水变为气态水要吸热,若2mol氢气完全燃烧生成水蒸气,则放出的热量小于570kJ,故故答案为:<;
(3)设混合气体中含有xmolCH4,则H2的物质的量为(0.5-x)mol,设1molCH4完全燃烧生成CO2气体和H2O(l)放出的热量为QkJ,
则有:xQ+(0.5-x)×285=203(能量守恒) 2x+(0.5-x)=
(质量守恒)10.8 18
解之得:x=0.1,Q=890,
故答案为:890;
(4)碱性氢氧燃料电池中,通入氢气的一极为原电池的负极,发生氧化反应,电极反应式为H2-2e-+OH-=2H2O,通入氧气的一极为原电池的正极,发生还原反应,电极反应式为O2+4e-+2H2O=4OH-,总反应式为O2+2H2=2H2O,生成1molH2O时,有
O2参加反应,注意的电子的物质的量为2mol,故答案为:O2+2H2O+4e-=4OH-;2mol;1 2
(5)根据总反应式可知,通入甲烷的一极为原电池的负极,发生氧化反应,电极反应式为CH4+10OH--8e-=CO32-+7H2O,
故答案为:CH4+10OH--8e-=CO32-+7H2O.