Question

【題目】（1）由氫氣和氧氣反應生成1mol水蒸氣放熱241.8kJ，寫出該反應的熱化學方程式： ．若1g水蒸氣轉化成液態水放熱2.5kJ，則氫氣的燃燒熱為△H= kJ/mol．

（2）近年來已經研制出甲烷（CH4）燃料電池，該電池的電解質溶液為H2SO4溶液，寫出該電池負極的電極反應式： ．該電池總反應式： ．

（3）用惰性電極電解AgNO3溶液，寫出該電解反應的化學方程式 ；若在陽極收集到 0.32g O2，中和電解生成的酸需0.4molL﹣1NaOH溶液 mL．

Answer 1

【答案】（1）H2（g）+O2（g）=H2O（g）△H=﹣241.8kJ/mol，H=﹣285.8 kJ/mol．

（2）CH4﹣8e﹣+2H2O=CO2+8H+，CH4+2O2=CO2+2H2O ．

（3）4AgNO3+2H2O4Ag+4HNO3+O2↑；100 mL．

【解析】

試題分析：（1）氫氣和氧氣反應生成1mol水蒸氣放熱241.8kJ，該反應的熱化學方程式為H2（g）+O2（g）=H2O（g）△H=﹣241.8kJ/mol，燃燒熱是指在298K、101kPa時，1mol可燃物完全燃燒生成穩定的氧化物時的反應熱，水的狀態應為液態，若1g水蒸氣轉化成液態水放熱2.5kJ，則1mol水蒸氣轉化成液態水放熱（2.5×18）kJ=44kJ，則氫氣的燃燒熱為△H=﹣285.8 kJ/mol。

（2）甲烷（CH4）燃料電池，電解質溶液為H2SO4溶液，甲烷發生氧化反應，在燃料電池的負極發生反應生成二氧化碳，電極反應式為CH4﹣8e﹣+2H2O=CO2+8H+，該電池總反應式為CH4+2O2=CO2+2H2O。

（3）用惰性電極電解AgNO3溶液，陰極上銀離子發生還原反應生成單質銀，陽極上氫氧根發生還原反應生成氧氣和硝酸，該電解反應的化學方程式為4AgNO3 + 2H2O 4Ag + 4HNO3 + O2↑；若在陽極收集到 0.32g O2，則生成硝酸的物質的量為0.04mol，中和硝酸所需氫氧化鈉的物質的量為0.04mol，需0.4molL﹣1NaOH溶液100 mL。