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(1)在298K时,1molCH4在氧气中完全燃烧生成二氧化碳和液态水,放出热量890.0 kJ。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18克液态水,并放出515kJ热量,则CH4和CO的物质的量分别为               mol.

(2)利用该反应设计一个燃料电池:用氢氧化钾溶液作电解质溶液,多孔石墨做电极,在电极上分别通入甲烷和氧气。通入甲烷气体的电极应为      极(填写“正”或“负”),该电极上发生的电极反应是       (填字母代号)。

a. CH4—e- + 2O2 == CO2 + 2H2O   

b. CH4—8e- + 10OH- == CO32- + 7H2O

c. O2 + 2H2O + 4 e- == 4OH-  

d. O2—4 e- + 4H+ == 2H2O

(3)在如图所示实验装置中,石墨棒上的电极反应式为                 ;如果起始时盛有1000mL pH=5的硫酸铜溶液(25℃,CuSO4足量),一段时间后溶液的pH变为1,此时可观察到的现象是                      ;若要使溶液恢复到起始浓度(温度不变,忽略溶液体积的变化),可向溶液中加入       (填物质名称),其质量约为      

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答案:
(1)CH4(g)+ 2O2(g)==CO2(g)+ 2H2O(l)  △H = -890.0kJ/mol(2分,各1分);0.5、0.25(2分,顺序一定不能颠倒) (2)负(1分),b(1分) (3)4OH- —4 e- == O2↑+ 2H2O 或2H2O-4e_ =O2↑+4H+(2分),石墨电极表面有气泡产生,铁电极上附着一层红色物质,溶液颜色变浅(3分,按3个现象给分),氧化铜(或碳酸铜)(2分),4g(或6.2g)(2分) 【解析】 试题分析:(1)书写热化学方程式一定要注意标明物质的聚集状态,反应热的单位要写清楚,是千焦每摩尔,CH4(g)+ 2O2(g)==CO2(g)+ 2H2O(l)  △H = -890.0kJ/mol;水完全是由甲烷燃烧生成的,生成1 mol 的水需要甲烷0.5 mol,那么一氧化碳就为0.25 mol。 (3)该题是一道电解的题,石墨一极是失去电子的一极,应该是电解池的阳极,因此是溶液中的氢氧根离子放电:4OH- —4 e- == O2↑+ 2H2O 或2H2O-4e_ =O2↑+4H+,如果起始时盛有1000mL pH=5的硫酸铜溶液(25℃,CuSO4足量),一段时间后溶液的pH变为1,表明溶液中氢氧根离子减少,那么在石墨电极表面有气泡产生,铁电极上附着一层红色物质,溶液颜色变浅,若要使溶液恢复到起始浓度,可向溶液中加入的物质为:氧化铜(或碳酸铜),4g(或6.2g)。 考点:考查电化学中的电解。
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