Question

（1）在298K，100kPa时.CH₄的燃烧热是890.0kJ/mol，写出该反应的热化学方程式__________。现有CH₄和CO的混合气体0.75mol，完全燃烧后，生成CO₂气体和18g液态水，共放出QkJ热量(假定热量未损失)，则CH₄和CO的物质的量的比为__________。

（2）利用甲烷的燃烧反应设计一个燃料电池，用氢氧化钾溶液作电解质溶液.多孔石墨作电极，在电极上分别通入甲烷和氧气，通入甲烷气体的电极上发生的电极反应是___________，当电路中转移12mol电子时，实际提供的电能是890.0kJ，则该电池的能量转化效率是__________。

（3）将铁棒和石墨棒插入盛有饱和NaCl溶液的U形管中形成如图装置：

①当开关K₁闭合，则铁发生电化学腐蚀中的__________腐蚀。

②当开关K₂闭合，则总反应的离子方程式为__________。

Answer

（1）CH4(g)+2O2(g)=CO2(g)+2H2O△H=-890.0kJ/mol；2:1

（2）CH4-8e-+10OH-=CO32-+7H2O，2/3(或66.7%)

（3）①吸氧；②2C1-+2H2O2OH-+H2↑+C12↑

【解析】

试题分析：（1）在298K时，1mol CH4在氧气中完全燃烧生成二氧化碳和液态水，放出热量890.0kJ，则该反应的热化学方程式为：CH4(g)+2O2(g)═CO2(g)+2H2O(l)△H=-890.0kJ/mol；18克液态水的物质的量==1mol，根据H原子守恒可知n(CH4)==0.5mol，故n(CO)=0.75mol-0.5mol=0.25mol，物质的量之比为2:1，故答案为：CH4(g)+2O2(g)═CO2(g)+2H2O(l)△H=-890.0kJ/mol；2:1；

（2）甲烷失电子发生氧化反应，所以通入甲烷气体的电极应为负极，甲烷在负极失去电子，碱性条件下生成碳酸根与水，电极反应式为：CH4-8e-+10OH-═CO32-+7H2O，当电路中转移12mol电子时，实际提供的电能是890.0kJ，则该电池的能量转化效率为==66.7%，故答案为：CH4-8e-+10OH-═CO32-+7H2O；66.7%；

（3）①当开关K1闭合，构成原电池装置，则铁发生电化学腐蚀中的吸氧腐蚀，故答案为：吸氧；

②当开关K2闭合，构成电解池，铁为阴极，就是电极饱和食盐水，总反应的离子方程式为2C1-+2H2O2OH-+H2↑+C12↑，故答案为：2C1-+2H2O2OH-+H2↑+C12↑。

考点：考查了热化学方程式的书写、原电池和电解池的工作原理的相关知识。