能源是人类生存和发展的重要支柱,已知下列热化学方程式:

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  • 解题思路:(1)A、氢气燃烧热是1mol氢气完全燃烧生成液态水放出的热量;

    B、碳的燃烧热是1mol碳完全燃烧生成二氧化碳放出的热量;

    C、依据③④结合一氧化碳燃烧放热可以比较cd的大小;

    D、依据热化学方程式系数改变,焓变随之改变分析计算;

    (2)依据③④结合盖斯定律计算得到所需热化学方程式;

    (3)依据①热化学方程式和(2)中得到的热化学方程式计算得到;

    (4)燃料电池是原电池原理,燃料在负极失电子发生氧化反应.

    (1)A、氢气燃烧热是1mol氢气完全燃烧生成液态水放出的热量,2H2(g)+O2(g)=2H2O(l)△H1=akJ/mol 可知燃烧热为-[a/2]KJ/mol,故A错误;

    B、碳的燃烧热是1mol碳完全燃烧生成二氧化碳放出的热量,C(s)+O2(g)=CO2(g)△H4=dkJ/mol,碳的燃烧热为-dkJ/mol,故B错误;

    C、依据③④结合一氧化碳燃烧放热可以比较cd的大小,焓变为负值则c>d,故C错误;

    D、依据热化学方程式系数改变,焓变随之改变,①2H2(g)+O2(g)=2H2O(l)△H1=akJ/mol,液态水形成气态水吸热,②H2(g)+1/2O2(g)=2H2O(g)△H2=bkJ/mol,焓变为负值,则b>[1/2]a,故D正确;

    故答案为:D;

    (2)③C(s)+1/2O2(g)=CO(g)△H3=ckJ/mol ④C(s)+O2(g)=CO2(g)△H4=dkJ/mol

    依据盖斯定律④-③得到CO燃烧的热化学反应方程式为:CO(g)+[1/2]O2(g)=CO2(g)△H=(d-c)KJ/mol;

    故答案为:CO(g)+[1/2]O2(g)=CO2(g)△H=(d-c)KJ/mol;

    (3)若使1gH2和28gCO完全燃烧,氢气物质的量=[1g/2g/mol]=0.5mol,一氧化碳物质的量=[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

    则1gH2和28gCO完全燃烧最后恢复到室温,放出的热量=-(d-c)KJ+(-0.25a)KJ=(c-d-[a/4])KJ;

    故答案为:c-d-[a/4];

    (4)H2与O2可以组成新型燃料电池,若该电池以Pt为电极,以KOH为电解质溶液,负极是氢气失电子生成氢离子,在碱溶液中生成水的过程,该燃料电池的负极反应式:

    H2-2e-+2OH-=2H2O,

    故答案为:H2-2e-+2OH-=2H2O.

    点评:

    本题考点: 热化学方程式;有关反应热的计算;化学电源新型电池.

    考点点评: 本题考查了热化学方程式书写方法和盖斯定律计算应用,原电池原理的分析判断,注意焓变的正负号运用,题目难度中等.