科学家预言，燃料电池是21 世纪获得电能的重要途径。一种甲烷燃料电池是采用铂作电极催化剂，电池中的质子交换膜只允许质子和水分子通过。其工作原理的示意图如下请回答

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科学家预言，燃料电池是21 世纪获得电能的重要途径。一种甲烷燃料电池是采用铂作电极催化剂，电池中的质子交换膜只允许质子和水分子通过。其工作原理的示意图如下

请回答下列问题：
(1)Pt(a)电极是电池的_____极，其电极反应式为_________________。Pt(b)电极发生____（填“氧化”或“还原”）反应，其电极反应式为_______________。
(2)如果该电池工作时电路中通过2mol电子，则消耗CH₄的物质的量为_______mol。
(3)25℃、101 kPa时，若CH₄在氧气中直接燃烧生成1 mol 水蒸气放热401kJ，写出该反应的热化学方程式：________________；若1 g水蒸气转化成液态水放热2. 445 kJ，则CH₄的燃烧热为_________kJ/mol。

答案

(1)负；CH₄-8e^-+2H₂O=CO₂+8H⁺；还原；2O₂+8e^-+8H⁺=4H₂O
(2)0.25
(3)CH₄(g)+2O₂(g)=CO₂(g)+2H₂O(g) △H=-802 kJ/mol；890

举一反三

在微生物作用的条件下，NH₄⁺经过两步反应被氧化成NO₃^-。两步反应的能量变化如下图所示。下列说法不正确的是

[ ]
A. △H1<△H2
B. 第一步反应放热546 kJ时转移电子12 mol
C. 1 mol NH₄⁺(aq)全部氧化成NO₃^-(aq)的热化学方程式是NH₄⁺(aq)+2O₂(g)=2H⁺(aq)+NO₃^-(aq)+H₂O(g) △H=-346kJ/mol
D. 两步反应因各自反应物的总能量大于生成物的总能量故二者都是放热反应

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下列说法正确的是

[ ]

A．任何酸与碱发生中和反应生成1 mol H₂O的过程中，能量变化均相同
B．同温同压下，H₂(g)+Cl₂(g)=2HCl(g)在光照和点燃条件下的△H不同
C．已知：①2H₂(g)+O₂(g)=2H₂O(g) △H=-a kJ/mol，②2H₂(g)+O₂(g)=2H₂O(l) △H=-b kJ/mol，则a>b
D．已知：①C(s，石墨)+O₂(g)=CO₂(g) △H=-393.5 kJ/mol，②C(s，金刚石)+O₂(g)=CO₂(g) △H=-395.0
kJ/mol，则C(s，石墨)=C(s，金刚石)△H=+1.5 kJ/mol

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已知常温下红磷比白磷稳定，在下列反应中：
4P(红磷，s)+5O₂(g)=2P₂O₅(s) △H=-a kJ/mol
4P(白磷，s)+5O₂(g)=2P₂O₅(s) △H=-b kJ/mol
若a、b均大于零，则a、b关系为[ ]
A．a<b
B．a=b
C．a>b
D．无法确定

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已知乙硼烷气体(B₂H₆)在氧气中能剧烈燃烧生成三氧化二硼和水，且生成1mol气态水可放出678 kJ的热量，已知：H₂O(l)=H₂O(g) △H=44 kJ/mol。下列热化学方程式错误的是[ ]
A. B₂H₆(g) +3O₂(g)=B₂O₃(s)+3H₂O(l) △H=-2 166kJ/mol
B. B₂H₆(g)+3O₂(g)=B₂O₃(s)+3H₂O(g) △H=-2034kJ/mol
C. B₂H₆(g)+3O₂(g)=B₂O₃(s)+3H₂O(l) △H=-2 078kJ/mol
D. 1/3B₂H₆(g)+O₂(g)=1/3B₂O₃(s)+H₂O(l) △H=-722kJ/mol

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25℃，101 kPa时，强酸与强碱的稀溶液发生中和反应的中和热为57.3 kJ/mol，辛烷的燃烧热为5518
kJ/mol。下列热化学方程式书写正确的是[ ]
A. 2H⁺(aq)+SO₄^2-(aq)+Ba²⁺(aq)+2OH^-(aq)=BaSO₄(s)+2H₂O(l) △H=-57.3 kJ/mol
B. KOH(aq)+1/2H₂SO₄(aq)=1/2K₂SO₄(aq)+H₂O(l) △H=-57. 3 kJ/mol
C. C₈H₁₈(l)+25/2O₂(g)=8CO₂(g)+9H₂O( g) △H=-5518kJ/mol
D. 2C₈H₁₈(g)+25O₂(g)=16CO₂(g)+18H₂O(l) △H=-5 518 kJ/mol

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