Question

【題目】請根據下圖所示裝置完成以下練習：

（1）寫出298K時C2H4氣體在氧氣中完全燃燒生成氣態水時的熱化學方程式： ________________.

（2）寫出298K時C2H4氣體在氧氣中完全燃燒生成液態水時的熱化學方程式：__________________.

（3）現在把C2H4在空氣中燃燒的反應設計成如丙圖中所示的燃料電池，則a口通入的氣體是_________，該極的電極反應式為：____________________________

（4）b電極上發生的電極反應式為：______________________________________.

（5）堿性鎘鎳可充電電池的總反應為：則該電池充電時的陰極反應為：__________________________________________

Answer 1

【答案】 C2H4(g) + 3O2(g) = 2CO2(g) + 2H2O(g) △H = -1110kJ/mol C2H4(g) + 3O2(g) = 2CO2(g) + 2H2O(l) △H = -1198kJ·mol－1 O2 O2+ 4e- + 4H+ = 2H2O C2H4- 12e- + 4H2O = 2CO2 + 12H+ Cd(OH)2 + 2e- = Cd + 2OH-

【解析】本題主要考查原電池原理。

（1）298K時C2H4氣體在氧氣中完全燃燒生成氣態水時的熱化學方程式為：C2H4(g)+3O2(g)=2CO2(g)+2H2O(g) △H=-1110KJ/mol。

（2）將C2H4(g)+3O2(g)=2CO2(g)+2H2O(g) △H=-1110KJ/mol與2H2O(g)=2H2O(l) △H =-88kJ·mol－1加合可得298K時C2H4氣體在氧氣中完全燃燒生成液態水時的熱化學方程式：C2H4(g)+3O2(g)=2CO2(g)+2H2O(l) △H=-1198kJ·mol－1。

（3）燃料電池中的SO42-與電子的移動方向都是逆時針方向，電子從b移向a，所以a是正極，則a口通入的氣體是O2，該極的電極反應式為：O2+4e-+4H+ =2H2O。

（4）b電極是負極，b電極上通入乙烯，乙烯發生氧化反應：C2H4-12e-+4H2O=2CO2+12H+。

（5）該電池充電時，陰極發生還原反應，陰極反應為：Cd(OH)2+2e-=Cd+2OH-。