发布时间：2021-02-19 18:06:56
（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 。
（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0.5mol，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。