Question

3．图中甲池是以甲醇为原料，KOH为电解质的高效燃料电池，电化学过程的如图．

下列说法中不正确的是（　　）

• A． 甲池的总反应式为：2CH₃OH+3O₂+4KOH═2K₂CO₃+6H₂O
• B． 若乙池中为足量AgNO₃溶液，则阳极的电极反应为：4OH^--4e^-═2H₂O+O₂↑
• C． 若乙池中为一定量CuSO₄溶液，通电一段时间后，向所得的溶液中加入0.1molCu（OH）₂后恰好恢复到电解前的浓度和pH，则电解过程中转移的电子数为0.2N_A
• D． 常温常压下，1gCH₃OH燃料生成CO₂和液态H₂O时放热22.68 kJ，表示该反应的热化学方程式为：CH₃OH（l）+1.5O₂（g）═CO₂（g）+2H₂O（l）△H=-725.76 kJ•mol^-1

Answer 1

分析 A．甲池是甲醇氧气燃料电池反应，根据碱性条件书写方程式；
B．若乙池中为足量AgNO₃溶液，则阳极阴离子放电，发生失电子的氧化反应；
C．乙池加入0.1mol Cu（OH）₂后恰好恢复到电解前的浓度和pH，发生如下电解：
2CuSO₄+2H₂O$\frac{\underline{\;通电\;}}{\;}$2Cu+O₂↑+2H₂SO₄、2H₂O$\frac{\underline{\;通电\;}}{\;}$2H₂↑+O₂↑，Cu（OH）₂从组成上可看成CuO，•H₂O，根据“析出什么加入什么”的原则知，析出的物质是氧化铜和水，则阴极上析出氢气和铜，生成0.1mol铜转移电子=0.1mol×2mol=0.2mol，根据原子守恒知，生成0.1mol水需要0.1mol氢气，生成0.1mol氢气转移电子=0.1mol×2mol=0.2mol，所以电解过程中共转移电子数为0.4mol；
D.1g甲醇（CH₃OH）燃烧生成CO₂和液态水时放热22.68kJ．32g甲醇燃烧生成二氧化碳和液态水放出热量为725.76kJ；则表示甲醇燃烧热的热化学方程式为：CH₃OH（l）+3/2O₂（g）=CO₂（g）+2H₂O（l）△H=-725.76kJ•mol^-1．

解答 解：A．甲池是甲醇氧气燃料电池反应，燃料燃烧的产物二氧化碳与氢氧化钾反应生成碳酸钾，总反应为：2CH₃OH+3O₂+4KOH═2K₂CO₃+6H₂O，故A正确；
B．若乙池中为足量AgNO₃溶液，则阳极阴离子放电，发生失电子的氧化反应，电极反应为：4OH^--4e^-=2H₂O+O₂↑，故B正确；
C．乙池加入0.1mol Cu（OH）₂后恰好恢复到电解前的浓度和pH，发生如下电解：2CuSO₄+2H₂O$\frac{\underline{\;通电\;}}{\;}$2Cu+O₂↑+2H₂SO₄、2H₂O$\frac{\underline{\;通电\;}}{\;}$2H₂↑+O₂↑，Cu（OH）₂从组成上可看成CuO，•H₂O，根据“析出什么加入什么”的原则知，析出的物质是氧化铜和水，则阴极上析出氢气和铜，生成0.1mol铜转移电子=0.1mol×2mol=0.2mol，根据原子守恒知，生成0.1mol水需要0.1mol氢气，生成0.1mol氢气转移电子=0.1mol×2mol=0.2mol，所以电解过程中共转移电子数为0.4mol，即0.4N_A，故C错误；
D.1g甲醇（CH₃OH）燃烧生成CO₂和液态水时放热22.68kJ．32g甲醇燃烧生成二氧化碳和液态水放出热量为725.76kJ；则表示甲醇燃烧热的热化学方程式为：CH₃OH（l）+3/2O₂（g）=CO₂（g）+2H₂O（l）△H=-725.76kJ•mol^-1，故D正确；
故选：C．

点评 本题考查了原电池和电解池原理，涉及电极反应式的书写、热化学反应方程式、物质的量的计算等知识点，这些知识点都是考试热点，根据串联电路中转移电子相等进行计算，难点是电极反应式的书写，题目难度中等．