Question

3．圖中甲池是以甲醇為原料，KOH為電解質(zhì)的高效燃料電池，電化學(xué)過程的如圖．

下列說法中不正確的是（　�。�

• A． 甲池的總反應(yīng)式為：2CH₃OH+3O₂+4KOH═2K₂CO₃+6H₂O
• B． 若乙池中為足量AgNO₃溶液，則陽極的電極反應(yīng)為：4OH^--4e^-═2H₂O+O₂↑
• C． 若乙池中為一定量CuSO₄溶液，通電一段時(shí)間后，向所得的溶液中加入0.1molCu（OH）₂后恰好恢復(fù)到電解前的濃度和pH，則電解過程中轉(zhuǎn)移的電子數(shù)為0.2N_A
• D． 常溫常壓下，1gCH₃OH燃料生成CO₂和液態(tài)H₂O時(shí)放熱22.68 kJ，表示該反應(yīng)的熱化學(xué)方程式為：CH₃OH（l）+1.5O₂（g）═CO₂（g）+2H₂O（l）△H=-725.76 kJ•mol^-1

Answer 1

分析 A．甲池是甲醇氧氣燃料電池反應(yīng)，根據(jù)堿性條件書寫方程式；
B．若乙池中為足量AgNO₃溶液，則陽極陰離子放電，發(fā)生失電子的氧化反應(yīng)；
C．乙池加入0.1mol Cu（OH）₂后恰好恢復(fù)到電解前的濃度和pH，發(fā)生如下電解：
2CuSO₄+2H₂O$\frac{\underline{\;通電\;}}{\;}$2Cu+O₂↑+2H₂SO₄、2H₂O$\frac{\underline{\;通電\;}}{\;}$2H₂↑+O₂↑，Cu（OH）₂從組成上可看成CuO，•H₂O，根據(jù)“析出什么加入什么”的原則知，析出的物質(zhì)是氧化銅和水，則陰極上析出氫氣和銅，生成0.1mol銅轉(zhuǎn)移電子=0.1mol×2mol=0.2mol，根據(jù)原子守恒知，生成0.1mol水需要0.1mol氫氣，生成0.1mol氫氣轉(zhuǎn)移電子=0.1mol×2mol=0.2mol，所以電解過程中共轉(zhuǎn)移電子數(shù)為0.4mol；
D.1g甲醇（CH₃OH）燃燒生成CO₂和液態(tài)水時(shí)放熱22.68kJ．32g甲醇燃燒生成二氧化碳和液態(tài)水放出熱量為725.76kJ；則表示甲醇燃燒熱的熱化學(xué)方程式為：CH₃OH（l）+3/2O₂（g）=CO₂（g）+2H₂O（l）△H=-725.76kJ•mol^-1．

解答 解：A．甲池是甲醇氧氣燃料電池反應(yīng)，燃料燃燒的產(chǎn)物二氧化碳與氫氧化鉀反應(yīng)生成碳酸鉀，總反應(yīng)為：2CH₃OH+3O₂+4KOH═2K₂CO₃+6H₂O，故A正確；
B．若乙池中為足量AgNO₃溶液，則陽極陰離子放電，發(fā)生失電子的氧化反應(yīng)，電極反應(yīng)為：4OH^--4e^-=2H₂O+O₂↑，故B正確；
C．乙池加入0.1mol Cu（OH）₂后恰好恢復(fù)到電解前的濃度和pH，發(fā)生如下電解：2CuSO₄+2H₂O$\frac{\underline{\;通電\;}}{\;}$2Cu+O₂↑+2H₂SO₄、2H₂O$\frac{\underline{\;通電\;}}{\;}$2H₂↑+O₂↑，Cu（OH）₂從組成上可看成CuO，•H₂O，根據(jù)“析出什么加入什么”的原則知，析出的物質(zhì)是氧化銅和水，則陰極上析出氫氣和銅，生成0.1mol銅轉(zhuǎn)移電子=0.1mol×2mol=0.2mol，根據(jù)原子守恒知，生成0.1mol水需要0.1mol氫氣，生成0.1mol氫氣轉(zhuǎn)移電子=0.1mol×2mol=0.2mol，所以電解過程中共轉(zhuǎn)移電子數(shù)為0.4mol，即0.4N_A，故C錯(cuò)誤；
D.1g甲醇（CH₃OH）燃燒生成CO₂和液態(tài)水時(shí)放熱22.68kJ．32g甲醇燃燒生成二氧化碳和液態(tài)水放出熱量為725.76kJ；則表示甲醇燃燒熱的熱化學(xué)方程式為：CH₃OH（l）+3/2O₂（g）=CO₂（g）+2H₂O（l）△H=-725.76kJ•mol^-1，故D正確；
故選：C．

點(diǎn)評 本題考查了原電池和電解池原理，涉及電極反應(yīng)式的書寫、熱化學(xué)反應(yīng)方程式、物質(zhì)的量的計(jì)算等知識點(diǎn)，這些知識點(diǎn)都是考試熱點(diǎn)，根據(jù)串聯(lián)電路中轉(zhuǎn)移電子相等進(jìn)行計(jì)算，難點(diǎn)是電極反應(yīng)式的書寫，題目難度中等．