Question

新型高效的甲烷燃料电池采用铂为电极材料，两电极上分别通入 CH4和 O2，电解质为 KOH

Answer 1

（1）甲烷燃料电池中，负极上甲烷失电子发生氧化反应，电极反应式为：CH₄+10OH^--8e^-═CO₃^2-+7H₂O，故答案为：CH₄+10OH^--8e^-═CO₃^2-+7H₂O；

（2）闭合K开关后，a是阳极，b是阴极，a极上氯离子放电生成氯气，氯气具有氧化性能使湿润的淀粉碘化钾试纸变蓝色，阴极上氢离子放电，同时溶液中生成氢氧化镁沉淀，所以电池反应的离子方程式为：Mg²⁺+2Cl^-+2H₂O

电解

.

Mg（OH）₂↓+H₂↑+Cl₂↑，

故答案为：湿润的淀粉碘化钾试纸；氢气；Mg²⁺+2Cl^-+2H₂O

电解

.

Mg（OH）₂↓+H₂↑+Cl₂↑；

（3）若甲烷通入量为 1.12L（标准状况），则甲烷的物质的量为[1.12L/22.4L/mol]=0.05mol，由CH₄+10OH^--8e^-═CO₃^2-+7H₂O，得转移电子为0.4mol；

根据转移电子守恒得氯气的体积=0.4mol×[1/2]×22.4L/mol=4.48L，

故答案为：0.4mol；4.48L；

（4）0.25mol CH₄完全燃烧生成CO₂和液态H₂O时，放出222.5kJ热量，1mol甲烷燃烧生成二氧化碳和液态水放热890kJ，反应的热化学方程式为：

CH₄（g）+2O₂（g）→CO₂（g）+2H₂O（l）△H=-890kJ/mol；

故答案为：CH₄（g）+2O₂（g）→CO₂（g）+2H₂O（l）△H=-890kJ/mol；

（5）已知：①C（石墨）+O₂（g）=CO₂（g）△H₁=-393.5kJ/mol

②2H₂（g）+O₂（g）=2H₂O（I）△H₂=-571.6kJ/mol

③2C₂H₂（g）+5O₂（g）═4CO₂（g）+2H₂O（l）△H=-2599kJ/mol

2C （s，石墨）+H₂（g）=C₂H₂（g）的反应可以根据①×2+②×[1/2]-③×[1/2]得到，

则△H=2×（-393.5kJ•mol^-1）+（-571.6kJ•mol^-1）×[1/2]-（-2599kJ•mol^-1）×[1/2]=+226.7kJ•mol^-1，

故答案为：+226.7kJ•mol^-1．