Question

(10分)甲醇可作為燃料電池的原料。通過下列反應(yīng)可以制備甲醇：CO(g)+ 2H2(g)CH3OH (g)

（1）下圖表示反應(yīng)中能量的變化。

①此反應(yīng)的ΔH=___________。

②已知CO2(g)+H2(g)CO(g)+H2O(g) △H= + 41.3 kJ·mol－1 ，試寫出由CO2和H2制取甲醇的熱化學方程式 。

（2）一種新型燃料電池，是用兩根金屬鉑做電極插入KOH溶液中，然后向兩極上分別通入CH3OH和O2。裝置圖如下所示：

①經(jīng)測定，電子流動方向由b到a，則甲醇從_______(填“A”或“B”)口通入，該極的電極反應(yīng)式為___________________。

②該電池工作一段時間后，正極附近的堿性____(填“增強”、“減弱”或“不變”)。

③用該電池電解(惰性電極)硝酸銀溶液時，每消耗32 g CH3OH，生成銀的質(zhì)量為___ g。

Answer 1

（1）①-90.9kJ?mol-1 ②CO2(g)+3H2(g) = CH3OH (g)+H2O(g) △H=-49.6kJ?mol-1

（2）①B CH3OH + 8OH－ – 6e－ = CO32- +6H2O ② 增強 ③ 648

【解析】

試題分析：（1）①根據(jù)圖示可知，反應(yīng)物的能量高于生成物的能量，該反應(yīng)是放熱反應(yīng)，放出的熱量為509.9-419=90.9，所以此反應(yīng)的ΔH=-90.9kJ?mol-1 ②因為CO(g)+ 2H2(g) CH3OH (g) ΔH=-90.9kJ?mol-1 和CO2(g)+H2(g)CO(g)+H2O(g) △H= + 41.3 kJ·mol－1 ，根據(jù)蓋斯定律可得CO2(g)+3H2(g) = CH3OH (g)+H2O(g) △H=-49.6kJ?mol-1

（2） ①在燃料電池中，通入氧氣的一極為正極，通入甲醇的一極為負極，電子由負極移向正極，則甲醇從B口通入，該極的電極反應(yīng)式為CH3OH + 8OH－ – 6e－ = CO32- +6H2O；

② 正極反應(yīng)式為O2+4e－+2H2O = 4OH－，所以正極附近的堿性增強

③ 32g甲醇的物質(zhì)的量為1mol，根據(jù)電極反應(yīng)CH3OH + 8OH－ – 6e－ = CO32- +6H2O，轉(zhuǎn)移6mol電子，再根據(jù)Ag＋+e－=Ag，一共生成6mol銀，質(zhì)量為648克。

考點：考查熱化學方程式的書寫與反應(yīng)熱的計算，電極反應(yīng)及計算等知識。