Question

化学在能源开发与利用中起着十分重要的作用．
（1）蕴藏在海底的“可燃冰”是高压下形成的外观酷似冰的甲烷水合物．我国南海海底有丰富的“可燃冰”资源．取365g分子式为CH₄?9H₂O的“可燃冰”，将其释放的甲烷完全燃烧生成CO₂和H₂O（l），可放出1780.6kJ的热量，则甲烷燃烧的热化学方程式为______．


（2）甲醇是重要的基础化工原料，又是一种新型的燃料，制取甲醇的传统方法是采用CuO-ZnO/γ-Al₂O₃为催化剂，合成反应为：CO+2H₂

催化剂 .

加热加压

CH₃OH．生产中一些工艺参数如图所示．该反应为______（填“吸热”或“放热”）反应．说明你作出判断的依据______．
最近有人制造了一种燃料电池，一个电极通入空气，另一个电极加入甲醇，电池的电解质是掺杂了Y₂O₃的ZrO₂晶体，它在高温下能传导O^2-离子．该电池的正极反应式为______．电池工作时，固体电解质里的O^2-向______极推动．

Answer 1

（1）365g中甲烷的物质的量为

365g

178g/mol

=2mol，其完全燃烧生成CO₂和H₂O（l），可放出1780.6kJ的热量，则1mol甲烷其完全燃烧放出热量890.3 kJ，则甲烷燃烧的热化学方程式为CH₄（g）+2O₂（g）=CO₂（g）+2H₂O（l）△H=-890.3 kJ?mol^-1，故答案为：CH₄（g）+2O₂（g）=CO₂（g）+2H₂O（l）△H=-890.3 kJ?mol^-1；
（2）由图可知：论在何种压强下，都是温度越高，CO的转化率越小，说明正反应放热，
故答案为：放热；由图知，不论在何种压强下，都是温度越高，CO的转化率越小；
（3）根据原电池原理，正极O₂得到电子生成负极O^2-：O₂+4e^-=2O^2-，电池中阴离子向负极移动，故答案为：O₂+4e^-=2O^2-；负．