Question

9．（1）燃料电池是一种高效、环境友好的发电装置．氢氧燃料电池已用于航天飞机．以氢氧化钾溶液为电解质溶液的这种电池的负极反应式为2H₂+4OH^--4e^-═4H₂O，这种电池在放电使用一段时间后，电解质溶液中的c（OHˉ）将减小（填“增大”“减小”或“不变”）．
（2）居民使用的管道煤气主要成分是H₂、CO和少量CH₄、H₂、CO和CH₄的燃烧热（注：燃烧热是指在25℃，101kPa时，1mol可燃物质完全燃烧生成稳定的氧化物时所放出的热量，单位为kJ/mol．）数据如下表：

物质	H2	CO	CH4
燃烧热（kJ•mol-1）	285.8	283.0	890.0

天然气已经成为城市居民使用的主要生活能源．使用管道煤气用户改用天然气，应调整灶具进气量阀门，即增大空气（填“空气”或“天然气”）的进入量或减少天然气（填“空气”或“天然气”）的进入量．1m³（标准状况）甲烷在25℃，101kPa时，充分燃烧生成二氧化碳气体和液态水时释放的热能是3.97×10⁴kJ．

Answer 1

分析 （1）通入氢气的一极为电池的负极，发生氧化反应，生成水；反应生成水溶液的体积增大；
（2）根据化学方程式中的微观粒子个数比进行分析消耗氧气的多少；由于燃烧同样质量的天然气和一氧化碳，天然气燃烧需要的氧气多，燃烧管道煤气的灶具如需改烧天然气，需要加大氧气的量；根据标况下Vm=22.4L/mol，计算1m³的甲烷的物质的量，再利用物质的量与热量的正比例关系来计算．

解答 解：（1）通入氢气的一极为电池的负极，氢气失电子发生氧化反应，生成水，则负极的电极方程式为：2H₂+4OH^--4e^-═4H₂O；供电时的总反应为2H₂+O₂═2H₂O，反应生成水溶液的体积增大，则c（OH^-）将减小；
故答案为：2H₂+4OH^--4e^-═4H₂O；减小；
（2）由化学方程式的微观粒子个数比可知，燃烧相同体积的管道煤气和天然气时，天然气消耗的氧气多；燃烧管道煤气的灶具如需改燃天然气，灶具的改进方法是增大进风口；如果燃料不完全燃烧，能生成一氧化碳等污染环境的物质；所以使用管道煤气用户改用天然气，应调整灶具进气量阀门，即增大空气的进入量或减少天然气的进入量；标况下Vm=22.4L/mol，则1m³的甲烷的物质的量$\frac{1000L}{22.4L/mol}$=44.64mol，由25℃，101kPa时，1molCH₄充分燃烧放出的热量为890kJ，则1m³（标况）甲烷在25℃，101kPa时充分燃烧，可以放出的热能是44.64×890KJ=3.97×10⁴kJ，
故答案为：空气，天然气；3.97×10⁴．

点评 本题考查了原电池原理的应用、反应热的计算，侧重于考查学生的分析能力和计算能力，注意把握燃烧热的概念，题目难度中等．