Question

18．請(qǐng)回答下列問(wèn)題：
（1）高爐冶鐵過(guò)程中，甲烷在催化反應(yīng)室中產(chǎn)生水煤氣（CO和H₂）還原氧化鐵，有關(guān)反應(yīng)為：
CH₄（g）+CO₂（g）═2CO（g）+2H₂（g）△H=+260kJ•mol^-1
已知：2CO（g）+O₂（g）═2CO₂（g）△H=-566kJ•mol^-1
則CH₄與O₂反應(yīng)生成CO和H₂的熱化學(xué)方程式為2CH₄（g）+O₂（g）=2CO（g）+4H₂（g）△H=-46kJ•mol^-1；
（2）鋼鐵很容易生銹而被腐蝕，每年因腐蝕而損失的鋼材占世界鋼鐵年產(chǎn)量的1/4．
鋼鐵腐蝕主要是吸氧腐蝕，該腐蝕過(guò)程中的電極反應(yīng)式．
正極：O₂+2H₂O+4e^-=4OH^-；負(fù)極：Fe-2e^-=Fe²⁺．

Answer 1

分析 （1）已知：①CH₄（g）+CO₂（g）═2CO（g）+2H₂（g）△H=+260kJ•mol^-1，
②2CO（g）+O₂（g）═2CO₂（g）△H=-566kJ•mol^-1，
根據(jù)蓋斯定律①×2+②可得；
（2）鋼鐵發(fā)生吸氧腐蝕，負(fù)極上Fe失電子發(fā)生氧化反應(yīng)，正極上氧氣得電子發(fā)生還原反應(yīng)．

解答 解：（1）已知：①CH₄（g）+CO₂（g）═2CO（g）+2H₂（g）△H=+260kJ•mol^-1，
②2CO（g）+O₂（g）═2CO₂（g）△H=-566kJ•mol^-1，
根據(jù)蓋斯定律①×2+②可得：2CH₄（g）+O₂（g）=2CO（g）+4H₂（g）△H=-46kJ•mol^-1；
故答案為：2CH₄（g）+O₂（g）=2CO（g）+4H₂（g）△H=-46kJ•mol^-1；
（2）鋼鐵發(fā)生吸氧腐蝕，正極上氧氣得電子發(fā)生還原反應(yīng)，電極反應(yīng)式為O₂+2H₂O+4e^-=4OH^-，負(fù)極上Fe失電子發(fā)生氧化反應(yīng)，電極反應(yīng)式為Fe-2e^-=Fe²⁺，
故答案為：正極：O₂+2H₂O+4e^-=4OH^-；負(fù)極：Fe-2e^-=Fe²⁺．

點(diǎn)評(píng) 本題考查了蓋斯定律和金屬的吸氧腐蝕，題目較簡(jiǎn)單，有利于學(xué)生鞏固基礎(chǔ)．