Question

（2015秋•漳州校级月考）天然气的主要成分甲烷燃烧生成二氧化碳和液态水的热化学方程式是：

CH₄（g）+2O₂（g）═CO₂（g）+2H₂O（l）△H═﹣889.6kJ/mol

请回答下列问题：

（1）反应物能量总和        （填“大于”、“小于”或“等于”）生成物能量总和．

（2）若1mol甲烷完全燃烧生成二氧化碳和水蒸气，则放出的热量        （填“＞”、“＜”或“=”）889.6kJ．

（3）已知氢气燃烧生成液态水的热化学方程式是：2H₂（g）+O₂（g）═2H₂O（l）△H=﹣572kJ/mol，则相同质量的甲烷和氢气，完全燃烧生成液态水，放热较多的是         ．

（4）如图所示的装置是由CH₄、O₂和KOH溶液组成的新型燃料电池．

①该电池的负极是       （填“a”或“b”）电极，该极的电极反应式是               ．

②电池工作一段时间后电解质溶液的pH             （填“增大”、“减小”或“不变”）．

Answer

（1）大于；（2）＜；（3）氢气；

（4）①a；CH4+10OH﹣﹣8e﹣═CO32﹣+7H2O；②减小．

【解析】（1）已知CH4（g）+2O2（g）=CO2（g）+2H2O（l）△H=﹣889.6kJ/mol，反应是放热反应，所以反应物能量总和大于生成物能量总和，

（2）水蒸气转化为液态水要放出热量，所以1mol甲烷完全燃烧生成二氧化碳和水蒸气，放出的热量小于889.6kJ，

（3）已知CH4（g）+2O2（g）=CO2（g）+2H2O（l）△H=﹣889.6kJ/mol，2H2（g）+O2（g）=2H2O（l）△H=﹣572kJ/mol，则1g甲烷完全燃烧放出的热量为889.6kJ，1g氢气完全燃烧放出的热量为×572kJ，所以相同质量的甲烷和氢气，完全燃烧生成液态水，氢气放的热量较多，

（4）①该电池的负极是CH4，电a为负极，发生氧化反应，电极反应式为：CH4+10OH﹣﹣8e﹣═CO32﹣+7H2O，：②总的电极反应式为CH4+2OH﹣+2O2=CO32﹣+3H2O，由总的电极反应式可知：氢氧根离子的浓度减小，所以溶液的PH值减小，

【点评】本题考查了化学反应中能量的变化，原电池原理原理，明确原电池电极上发生反应的类型即可分析解答本题，难度不大．