Question

能源是现代文明的原动力，通过化学方法可以使能量按人们所期望的形式转化，从而开辟新能源和提高能源的利用率．

（1）氢气在O₂中燃烧的反应是______热反应（填“放”或“吸”），这是由于反应物的总能量______生成物的总能量（填“大于”、“小于”或“等于”，下同）；

（2）从化学反应的本质角度来看，氢气的燃烧是由于断裂反应物中的化学键吸收的总能量______形成产物的化学键放出的总能量。已知破坏1mol H-H键、1mol O=O键、1mol H-O键时分别需要吸收a kJ、b kJ、c kJ的能量。则2mol H₂（g）和1mol O₂（g）转化为2mol H₂O（g）时放出的热量为

____________________kJ。         

（3）通过氢气的燃烧反应，可以把氢气中蕴含的化学能转化为热能，如果将该氧化还原反应设计成原电池装置，就可以把氢气中蕴含的化学能转化为电能，下图就是能够实现该转化的装置（其中电解质溶液为KOH溶液），被称为氢氧燃料电池．该电池的正极是___（填a或b），负极反应式为______________。

(4)若将右图中的氢氧燃料电池用固体金属氧化物陶瓷作电解质（能够传导O^2－），已知正极上发生的电极反应式为：O₂＋4e^－===2O^2－则负极上发生的电极反应式为________；电子从________极(填a或b)流出。

Answer

放 大于 小于 (4c－2a－b)KJ b H2－2e-+2OH-= 2H2O 2H2＋2O2－－4e－===2H2O a

【解析】

(1)燃烧反应都是放热反应，所以氢气的燃烧反应是放热反应，根据能量守恒定律，放热反应是反应物的总能量大于生成物的总能量，故答案为：放；大于；

(2)化学反应的本质是旧化学键的断裂和新化学键的形成，放热反应的本质是断裂反应物中的化学键吸收的总能量小于形成产物的化学键放出的总能量，焓变等于反应物的键能之和减去生成物的键能之和，则2mol H2(g)和1mol O2(g)转化为2mol H2O(g)时的△H=(2×a+b-4×c)kJ＜0，则放出的热量为(4c－2a－b)kJ，故答案为：小于；(4c－2a－b)kJ；

(3)根据原电池电极反应，负极：失电子，发生氧化反应；正极：得电子，反应还原反应，所以氢氧燃料电池，负极上氢气反应，失电子生成氢离子，反应为H2-2e-+2OH-=2H2O，故答案为：b；H2-2e-+2OH-=2H2O；

(4)氢氧燃料电池是用固体金属氧化物陶瓷作电解质，氢气在负极失去电子发生氧化反应，电极方程式为：2H2+2O2--4e-═2H2O，电子从负极流出，即从a口流出，故答案为：2H2+2O2-4e-═2H2O；a。