Question

【題目】甲醇是一種優(yōu)質(zhì)燃料，在工業(yè)上常用CO和H2合成甲醇，反應(yīng)方程式為CO(g)+2H2(g) =CH3OH(g)。

(1)計(jì)算CO(g)+2H2(g)=CH3OH(g)的反應(yīng)熱△H4=____________。

(2)為了提高燃料的利用率可以將甲醇設(shè)計(jì)為燃料電池，并用以此為電源進(jìn)行電解實(shí)驗(yàn)，裝置如圖所示，回答相關(guān)問(wèn)題。

①寫(xiě)出通甲醇一極的電極反應(yīng)方程式 ；寫(xiě)出乙池中B(C)電極的電極反應(yīng)式 ；

②反應(yīng)過(guò)程中，乙池溶液pH的變化為 (升 高、降低或不變)

③當(dāng)乙池中A(Fe)極的質(zhì)量增加5.40g時(shí)，甲池中理論上消耗O2 mL(標(biāo)準(zhǔn)狀況下)

Answer 1

【答案】(1)-574.4kJ/mol

(2)①CH3OH-6e－+8OH－=CO32－+6H2O；

4OH－-4e－=2H2O+O2↑②降低③280mL

【解析】

試題分析：(1)根據(jù)蓋斯定律原理可知，①+②×2-③可得反應(yīng)CO(g)+2H2(g) =CH3OH(g)，則此反應(yīng)的反應(yīng)熱△H4=(-283.0kJ/mol)+(-241.8kJ/mol×2)-(-192.2kJ/mol )=-574.4kJ/mol；

(2)①燃料電池中通甲醇一極為負(fù)極，發(fā)生的電極反應(yīng)方程式為CH3OH - 6e－ + 8OH－ = CO32－ + 6H2O； 寫(xiě)出乙池中B(C)電極為電解池的陽(yáng)極，發(fā)生氧化反應(yīng)，其電極反應(yīng)式為4 OH－- 4e－ = 2H2O + O2↑；

②反應(yīng)過(guò)程中，乙池電解AgNO3溶液，析出Ag，同時(shí)生成HNO3，所得溶液pH的變化降低；

③當(dāng)乙池中A(Fe)極的質(zhì)量增加5.40g時(shí)，析出Ag的物質(zhì)的量為5.4g÷108g/mol=0.05mol，轉(zhuǎn)移電子數(shù)為0.05mol，則甲池中理論上消耗O2的物質(zhì)的量為0.05mol÷4=0.0125mol，標(biāo)準(zhǔn)狀況下的體積為0.0125mol×22.4L/mol=0.28L=280mL。