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能源是国民经济发展的重要基础,我国目前使用的能源主要是化石燃料.(1)在25℃、101kPa时,16gCH4完全

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时间:2024-08-17 09:49:26
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能源是国民经济发展的重要基础,我国目前使用的能源主要是化石燃料.(1)在25℃、101kPa时,16gCH4完全【专家解说】:(1)16g即1molCH4在氧气中燃烧生成CO2和液

【专家解说】:(1)16g即1molCH4在氧气中燃烧生成CO2和液态水,放出890.31kJ热量,则热化学方程式为:CH4(g)+2O2(g)═CO2(g)+2H2O(l)△H=-890.31KJ/mol,
故答案为:CH4(g)+2O2(g)═CO2(g)+2H2O(l)△H=-890.31KJ/mol; 
(2)①C(s)+O2(g)═CO2(g)△H1=-437.3kJ?mol-1 
②H2(g)+12O2(g)═H2O(g)△H3=-285.8kJ?mol-1
③CO(g)+12O2(g)═CO2(g)△H=-283.0kJ?mol-1
依据盖斯定律①-②-③,得到:C(s)+H2O(g)═CO(g)+H2(g)△H=-437.3-(-285.8)-(-283.0)=+131.5kJ?mol-1,
故答案为:+131.5kJ?mol-1;
(3)①根据电解池中b析出Cu,说明b为阴极,则c为负极,d为正极;电池中阴离子向负极移动,则甲装置中CO32-向负极移动;燃料电池中正极上氧气得电子生成碳酸根离子,则电极反应式为:O2+4e-+2CO2=2CO32-,
故答案为:负;O2+4e-+2CO2=2CO32-;
②a为阳极,阳极上氢氧根离子失电子生成氧气,其电极反应式为:4OH--4e-=O2↑+2H2O;
a极产生的是氧气,氧气的物质的量为0.112L22.4L/mol=0.005mol,根据电极反应为:O2+2CO2+4e-=2CO32-,所以转移电子的物质的量为0.02mol,根据电池的负极电极反应是CH4+4CO32--8e-=5CO2+2H2O,当转移0.02mol电子时,消耗CH4为0.02×18mol=0.0025mol,则CH4在(标准状况)的体积V=nVm=0.0025mol×22.4L/mol=0.056L=56ml,
故答案为:4OH--4e-=O2↑+2H2O;56.
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