Question

【題目】Ⅰ 能源短缺是人類面臨的重大問題。甲醇是一種可再生能源．具有廣泛的開發(fā)和應用前景。因此甲醇被稱為21世紀的新型燃料。

（1）已知在常溫常壓下：

①2CH3OH(l)十3O2(g) 2CO2(g)+4H2O(g) △H=—1275.6 kJ·mol—1

②H2O(l) H2O(g) △H=+44.0 kJ.mol-1

寫出表示甲醇燃燒熱的熱化學方程式 。

（2）某種甲醇—空氣燃料電池是采用鉑作為電極，稀硫酸作電解質溶液。其工作時負極的電極反應式可表示為 。

Ⅱ 甲烷也是一種清潔燃料，但不完全燃燒時熱效率降低并會產生有毒氣體造成污染。

已知：CH4(g)+2O2(g)＝CO2(g)+2H2O(l) ΔH1＝―890.3kJ/mol

2CO(g)+O2(g)＝2CO2(g) ΔH2＝―566.0kJ/mol

（3）則甲烷不完全燃燒生成一氧化碳和液態(tài)水時的熱效率只是完全燃燒時的________倍（計算結果保留1位小數(shù)）。

（4）甲烷燃料電池可以提升能量利用率。下圖是利用甲烷燃料電池電解50 mL 2 mol/L的氯化銅溶液的裝置示意圖：

請回答：當線路中有0.1 mol電子通過時，________（填“a”或“b”）極增重________g。

Answer 1

【答案】（1）CH3OH(l)+3/2O2(g)=CO2(g)+2H2O(l) ΔH＝-725.76kJ·mol-1

（2）

（3）0.7 （4）b 3.2

【解析】

試題分析：（1）根據蓋斯定律，①×－②×2得甲醇燃燒熱的熱化學方程式CH3OH(l) + 3/2O2(g) = CO2(g) + 2H2O(l) ΔH＝-725.76 kJ·mol-1 ；（2）依據甲醇燃燒的反應原理，結合如圖所示的原電池裝置，負極上失電子發(fā)生氧化反應，正極上得到電子發(fā)生還原反應;一般燃料在負極上發(fā)生反應，氧氣再正極發(fā)生還原反應，負極的電極反應式可表示為；（3）根據蓋斯定律，甲烷不完全燃燒生成一氧化碳和液態(tài)水的熱方程式為CH4 (g)+3/2O2(g)=CO (g)+2H2O(l) ΔH＝-607.3kJ·mol-1，熱效率只是完全燃燒時的倍；（4）根據圖示，通入甲烷的一極為負極，則電解池a是陰極，a極反應為，設生成銅xg；

2mol 64g

0.1mol xg

得,當線路中有0.1 mol電子通過時，a極增重3.2g。