Question

甲醇是一种燃料，也可以作为燃料电池的原料．
（1）已知在常温常压下：
①2CH₃OH（l）+3O₂（g）=2CO₂（g）+4H₂O（g）△H₁=-1275.6KJ/mol
②2CO （g）+O₂（g）=2CO₂（g）△H₂=-566.0KJ/mol
③H₂O（g）=H₂O（l）△H₃=-44.0KJ/mol
写出甲醇不完全燃烧生成一氧化碳和液态水的热化学方程式：

CH₃OH（l）+O₂（g）=CO（g）+2H₂O（l）△H=-442.8kJ/mol

；
（2）甲醇直接燃烧会产生一定的污染，某实验小组依据甲醇燃烧的反应原理，设计如图1所示的电池装置，则电池正极的电极反应式：

O₂+2H₂O+4e^-=4OH^-

，该电池工作时，溶液中的OH^-向

负

极移动，该电池工作一段时间后，测得溶液的pH减小，则该电池总反应的离子方程式为

2CH₃OH+3O₂+4OH^-=2CO₃^2-+6H₂O

；
（3）甲醇对水质会造成一定的污染，用如图2所示的电化学法可消除这种污染，原理是：通电后，将Co²⁺氧化成Co³⁺，然后以Co³⁺做氧化剂再把水中的甲醇氧化成CO₂而净化．则用该装置净化含10mol甲醇的水，转移电子数为

60N_A

．

Answer 1

分析：（1）根据热化学方程式利用盖斯定律计算反应热并书写热化学方程式；
（2）碱性甲醇燃料电池中，负极发生氧化反应，电极反应式为CH₃OH-6e^-+8OH^-+=CO₃^2-+6H₂O，正极发生还原反应，电极反应式为O₂+2H₂O+4e^-=4OH^-，该电池工作时，溶液中的OH^-向负极移动，以此书写总反应式；
（3）根据化合价的变化计算电子转移的数目．

解答：解：（1）已知：①2CH₃OH（l）+3O₂（g）=2CO₂（g）+4H₂O（g）△H=-1275.6kJ/mol
②2CO （g）+O₂（g）=2CO₂（g）△H=-566.0kJ/mol
③H₂O（g）=H₂O（l）△H=-44.0kJ/mol
利用盖斯定律将

①-②

2

+③可得：CH₃OH（l）+O₂（g）=CO（g）+2H₂O（l）△H=-442.8kJ/mol，
故答案为：CH₃OH（l）+O₂（g）=CO（g）+2H₂O（l）△H=-442.8kJ/mol；
（2）碱性甲醇燃料电池中，负极发生氧化反应，电极反应式为CH₃OH-6e^-+8OH^-+=CO₃^2-+6H₂O，正极发生还原反应，电极反应式为O₂+2H₂O+4e^-=4OH^-，该电池工作时，溶液中的OH^-向负极移动，则总反应式为2CH₃OH+3O₂+4OH^-=2CO₃^2-+6H₂O，
故答案为：O₂+2H₂O+4e^-=4OH^-；负；2CH₃OH+3O₂+4OH^-=2CO₃^2-+6H₂O；
（3）甲醇氧化成CO₂，C元素的化合价升高+6价，则10mol甲醇失去60mol电子，转移的电子数为60N_A，故答案为：60N_A．

点评：本题考查较为综合，涉及反应热、电化学等问题，题目难度较大，学习中注意相关解答方法的积累．