Question

12．天然气的主要成分甲烷燃烧生成二氧化碳和液态水的化学方程式是：CH₄（g）+2O₂（g）═CO₂（g）+2H₂O（l）△H═-889.6kJ/mol
请回答下列问题：
（1）反应物能量总和大于（填“大于”、“小于”或“等于”）生成物能量总和．
（2）如图所示的装置是由CH₄、O₂和KOH溶液组成的新型燃料电池．
①该电池的负极电极反应式是CH₄+10OH^--8e^-═CO₃^2-+7H₂O．正极电极反应式是2O₂+4H₂O+8e^-=8OH^-．
②电池工作一段时间后电解质溶液的pH减小（填“增大”、“减小”或“不变”）．

Answer 1

分析 （1）根据热化学方程式中△H的符号分析；
（2）如图所示的装置是由CH₄、O₂和KOH溶液组成的新型燃料电池．
①该电池的负极是CH₄、发生氧化反应，电极反应式为：CH₄+10OH^--8e^-═CO₃^2-+7H₂O；②总的电极反应式为CH₄+2OH^-+2O₂=CO₃^2-+3H₂O．

解答 解：（1）已知CH₄（g）+2O₂（g）=CO₂（g）+2H₂O（l）△H=-889.6kJ/mol，反应是放热反应，所以反应物能量总和大于生成物能量总和，故答案为：大于；（2）①该电池的负极是CH₄，电a为负极，发生氧化反应，电极反应式为：CH₄+10OH^--8e^-═CO₃^2-+7H₂O，正极是氧气得电子，生成氢氧根离子，电极反应式为：2O₂+4H₂O+8e^-=8OH^-；故答案为：CH₄+10OH^--8e^-═CO₃^2-+7H₂O；2O₂+4H₂O+8e^-=8OH^-；
②总的电极反应式为CH₄+2OH^-+2O₂=CO₃^2-+3H₂O，由总的电极反应式可知：氢氧根离子的浓度减小，所以溶液的PH值减小，故答案为：减小．

点评 本题考查了化学反应中能量的变化，原电池原理原理，明确原电池电极上发生反应的类型即可分析解答本题，难度不大．