Question

【题目】按要求回答下列问题：

(1)请将 Zn+2Ag+=2Ag+Zn2+设计成双液原电池，并画出简易装置图，并注明电极材料以及电解质溶液_______________

(2)书写HCHO﹣空气燃料电池（电解质为熔融碳酸盐）的负极电极反应式___________________________________________。

(3)氯-铝电池是一种新型的燃料电池，电解质溶液是KOH溶液，请写出电子流出的电极的电极反应式为：______________________________________。

(4)已知:

Fe(s)+1/2O2(g)=FeO(s) △H=-272.0kJ/mol

2Al(s)+3/2O2(g)= Al2O3(s) △H=-1675.7kJ/mol

Al和FeO发生铝热反应的热化学方程式是_____________________________________________________。

(5)由氢气和氧气反应生成1mol水蒸气放热241.8kJ，若1g水蒸气转化成液态水时放热2.444kJ，试写出氢气燃烧生成液态水的热化学方程式__________________________________________________________________________________________________________________

Answer 1

【答案】HCHO﹣4e﹣+ 2CO32﹣=3CO2+H2OAl﹣3e﹣+4OH﹣=AlO2﹣+2H2O2Al(s)＋3FeO(s)===Al2O3(s)+3Fe(s) ΔH =-859.7 kJ·mol－1H2(g)+1/2O2(g)=H2O(l) △H=－285.8kJ mol-1（或2H2(g)＋O2(g)===2H2O(l) ΔH =-571.6 kJ·mol－1）

【解析】

（1）根据 Zn + 2Ag+ = 2Ag + Zn2+，Zn发生氧化反应，所以Zn作负极，负极可浸入硫酸锌溶液中；用石墨作正极，Ag+发生还原反应生成Ag，所以将正极浸入可溶性硝酸银溶液中，故答案为：；

（2）甲醛-空气燃料电池，甲醛在负极失电子，在熔融碳酸盐为电解质的介质中生成二氧化碳，故答案为：HCHO﹣4e﹣+ 2CO32﹣=3CO2+H2O；

（3）电子流出的电极是负极；氯-铝电池，铝在碱性条件下失电子生成AlO2-，故答案为：Al－3e－＋4OH－===AlO2-＋2H2O；

（4）已知：①2Fe(s)+O2(g)＝2FeO(s) ΔH＝－544.0kJ·mol－1，②4Al(s)+3O2(g)＝2Al2O3(s) ΔH＝－3351.4kJ·mol－1，则根据盖斯定律可知（②－①×3），即可得到Al和FeO发生铝热反应的热化学方程式为2Al(s)＋3FeO(s)＝Al2O3(s)+3Fe(s) ΔH＝－859.7kJ·mol－1；故答案为2Al(s)＋3FeO(s)===Al2O3(s)+3Fe(s) ΔH =-859.7 kJ·mol－1；

（5）燃烧热是指在一定条件下，1mol可燃物完全燃烧生成稳定的氧化物时所放出的热量，1mol水蒸气变成液态水又放出热量是2.444kJ×2＝4.888kJ，所以氢气的燃烧热是241.8kJ/mol＋4.888kJ/mol＝285.8kJ /mol，所以有热化学方程式H2(g)+1/2O2(g)=H2O(l) △H=－285.8kJ mol-1，则氢气燃烧生成液态水的热化学方程式为H2(g)+1/2O2(g)=H2O(l) △H=－285.8kJ mol-1（或2H2(g)＋O2(g)===2H2O(l) ΔH =-571.6 kJ·mol－1）