Question

能源是人類生存和發展的重要支柱，已知下列熱化學方程式：
①2H₂（g）+O₂（g）=2H₂O（l）△H₁=akJ/mol②H₂（g）+1/2O₂（g）=2H₂O（g）△H₂=bkJ/mol
③C（s）+1/2O₂（g）=CO（g）△H₃=ckJ/mol④C（s）+O₂（g）=CO₂（g）△H₄=dkJ/mol
（1）根據以上信息，下列說法正確的是______．
A．氫氣的燃燒熱為-akJ?mol^-1B．碳的燃燒熱為dkJ?mol^-1
C．無法比較c和d的大小 D．1/2a＜b
（2）CO燃燒的熱化學反應方程式為______．
（3）若使1gH₂和28gCO完全燃燒，最后恢復到室溫，則放出的熱量為______kJ．
（4）H₂與O₂可以組成新型燃料電池，若該電池以Pt為電極，以KOH為電解質溶液，寫出該燃料電池的負極反應式______．

Answer 1

（1）A、氫氣燃燒熱是1mol氫氣完全燃燒生成液態水放出的熱量，2H₂（g）+O₂（g）=2H₂O（l）△H₁=akJ/mol 可知燃燒熱為-

a

2

KJ/mol，故A錯誤；
B、碳的燃燒熱是1mol碳完全燃燒生成二氧化碳放出的熱量，C（s）+O₂（g）=CO₂（g）△H₄=dkJ/mol，碳的燃燒熱為-dkJ/mol，故B錯誤；
C、依據③④結合一氧化碳燃燒放熱可以比較cd的大小，焓變為負值則c＞d，故C錯誤；
D、依據熱化學方程式系數改變，焓變隨之改變，①2H₂（g）+O₂（g）=2H₂O（l）△H₁=akJ/mol，液態水形成氣態水吸熱，②H₂（g）+1/2O₂（g）=2H₂O（g）△H₂=bkJ/mol，焓變為負值，則b＞

1

2

a，故D正確；
故答案為：D；
（2）③C（s）+1/2O₂（g）=CO（g）△H₃=ckJ/mol ④C（s）+O₂（g）=CO₂（g）△H₄=dkJ/mol
依據蓋斯定律④-③得到CO燃燒的熱化學反應方程式為：CO（g）+

1

2

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

1

2

O₂（g）=CO₂（g）△H=（d-c）KJ/mol；
（3）若使1gH₂和28gCO完全燃燒，氫氣物質的量=

1g

2g/mol

=0.5mol，一氧化碳物質的量=

28g

28g/mol

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

1

2

O₂（g）=CO₂（g）△H=（d-c）KJ/mol；
1（ d-c）KJ
則1gH₂和28gCO完全燃燒最后恢復到室溫，放出的熱量=-（d-c）KJ+（-0.25a）KJ=（c-d-

a

4

）KJ；
故答案為：c-d-

a

4

；
（4）H₂與O₂可以組成新型燃料電池，若該電池以Pt為電極，以KOH為電解質溶液，負極是氫氣失電子生成氫離子，在堿溶液中生成水的過程，該燃料電池的負極反應式：
H₂-2e^-+2OH^-=2H₂O，
故答案為：H₂-2e^-+2OH^-=2H₂O．