Question

某生物燃料電池結(jié)構(gòu)示意圖如圖所示．請(qǐng)回答下列問(wèn)題：
（1）電池X電極的名稱(chēng)是

 

；
（2）Y電極的電極反應(yīng)式為

 

；
（3）若用電器為電解精煉銅的裝置，則粗銅應(yīng)接在

 

極（填“a”或“b”）；
（4）在電池反應(yīng)中，每消耗標(biāo)準(zhǔn)狀況下2.8L氧氣，電子發(fā)生轉(zhuǎn)移的數(shù)目為

 

．
（5）常溫下，這種燃料電池能量轉(zhuǎn)化率為80%，若消耗1mol C₆H₁₂O₆（s）得到的電能為2240kJ，則C₆H₁₂O₆燃燒的熱化學(xué)方程式可表示為

 

．

Answer 1

考點(diǎn)：化學(xué)電源新型電池,原電池和電解池的工作原理

專(zhuān)題：電化學(xué)專(zhuān)題

分析：（1）燃料電池中通入氧氣的一極為正極；
（2）原電池負(fù)極C₆H₁₂O₆失電子發(fā)生氧化反應(yīng)，據(jù)此書(shū)寫(xiě)電極反應(yīng)；
（3）電解精煉銅時(shí)，粗銅作陽(yáng)極；
（4）根據(jù)正極上電極反應(yīng)式計(jì)算；
（5）根據(jù)已知條件求出1mol C₆H₁₂O₆（s）完全反應(yīng)放出的能量，再寫(xiě)出熱化學(xué)方程式．

解答： 解：（1）燃料電池中通入氧氣的一極為正極，X電極通入氧氣，所以電池X電極的名稱(chēng)是正極；故答案為：正極；
（2）原電池負(fù)極C₆H₁₂O₆失電子發(fā)生氧化反應(yīng)，生成二氧化碳，電極反應(yīng)為C₆H₁₂O₆+6H₂O-24e^-=6CO₂↑+24H⁺，
故答案為：C₆H₁₂O₆+6H₂O-24e^-=6CO₂↑+24H⁺；
（3）電解精煉銅時(shí)，粗銅作陽(yáng)極失電子逐漸溶解，所以粗銅與a極（正極）相連，故答案為：a；
（4）正極反應(yīng)式為O₂+4e^-+4H⁺═2H₂O，消耗1mol氧氣轉(zhuǎn)移4mol電子，耗標(biāo)準(zhǔn)狀況下2.8L氧氣，即0.125mol氧氣時(shí)，轉(zhuǎn)移電子為0.5N_A，故答案為：0.5N_A；
（5）常溫下，這種燃料電池能量轉(zhuǎn)化率為80%，若消耗1mol C₆H₁₂O₆（s）得到的電能為2240kJ，則1mol C₆H₁₂O₆（s）完全反應(yīng)放出的能量為

2240kJ

0.8

=2800kJ，則C₆H₁₂O₆燃燒的熱化學(xué)方程式可表示為C₆H₁₂O₆（s）+6O₂（g）═6CO₂（g）+6H₂O（l），△H=-2800kJ?mol^-1；
故答案為：C₆H₁₂O₆（s）+6O₂（g）═6CO₂（g）+6H₂O（l），△H=-2800kJ?mol^-1．

點(diǎn)評(píng)：本題涉及原電池原理的應(yīng)用、電解原理的應(yīng)用、熱化學(xué)方程式的書(shū)寫(xiě)，屬于綜合知識(shí)的考查，題目難度中等，注意把握電解方程式的書(shū)寫(xiě)及電子守恒的應(yīng)用．