题目内容
（2012?通州区一模）为倡导“节能减排”和“低碳经济”，降低大气中CO2的含量及有效地开发利用CO2，科学家正在研究如何将CO2转化为可利用的资源．目前工业上有一种方法是用CO2来生产燃料甲醇．一定条件下发生反应：CO2（g）+3H2（g）?CH3OH（g）+H2O（g），
（1）图1表示该反应过程中能量变化，则该反应为
放热
放热
反应（填“吸热”或“放热”），判断依据是反应物的总能量高于生成物的总能量
反应物的总能量高于生成物的总能量
；（2）某实验小组依据甲醇燃烧的反应原理，设计如图2所示的电池装置．
①该电池正极的电极反应式为：
O2+2H2O+4e-=4OH-
O2+2H2O+4e-=4OH-
；②工作一段时间后，测得溶液的pH减小，该电池总反应的化学方程式为：
2CH3OH+3O2+4KOH=2K2CO3+6H2O
2CH3OH+3O2+4KOH=2K2CO3+6H2O
；（3）已知在常温常压下：
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
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
CH3OH（l）+O2（g）=CO（g）+2H2O（l）△H=-442.8kJ∕mol
；（4）为了消除污染，在一定条件下，向含有甲醇的废水中加入一定量的稀硝酸，会有N2等物质生成．若参加反应的氧化剂和还原剂的物质的量之比为6：5，写出该反应的化学方程式
5CH3OH+6HNO3=3N2↑+5CO2↑+13H2O
5CH3OH+6HNO3=3N2↑+5CO2↑+13H2O
；在此反应过程中若消耗32g 甲醇，将转移6
6
mol 电子．分析：（1）由图1可知，反应物的总能量高于生成物的总能量，故该反应为放热反应；
（2）①原电池正极发生还原反应，氧气在正极放电，碱性条件下生成氢氧根离子；
②该原电池实质为甲醇燃烧生成二氧化碳与水，二氧化碳在与氢氧化钾反应生成碳酸钾与水，据此书写；
（3）根据盖斯定律，由于已知热化学方程式乘以适当的系数进行加减构造目标热化学方程式，反应热也乘以相应的系数，进行相应的计算；
（4）反应中硝酸为氧化剂，甲醇为还原剂，根据电子转移守恒，计算C元素在氧化产物的化合价，据此判断氧化产物，书写方程式，根据n=
计算甲醇的物质的量，结合C元素化合价变化计算转移电子的物质的量．
（2）①原电池正极发生还原反应，氧气在正极放电，碱性条件下生成氢氧根离子；
②该原电池实质为甲醇燃烧生成二氧化碳与水，二氧化碳在与氢氧化钾反应生成碳酸钾与水，据此书写；
（3）根据盖斯定律，由于已知热化学方程式乘以适当的系数进行加减构造目标热化学方程式，反应热也乘以相应的系数，进行相应的计算；
（4）反应中硝酸为氧化剂，甲醇为还原剂，根据电子转移守恒，计算C元素在氧化产物的化合价，据此判断氧化产物，书写方程式，根据n=
| m |
| M |
解答：解：（1）由图1可知，反应物的总能量高于生成物的总能量，故该反应为放热反应，故答案为：放热；反应物的总能量高于生成物的总能量；
（2）①原电池正极发生还原反应，氧气在正极放电，碱性条件下生成氢氧根离子，电极反应式为O2+2H2O+4e-=4OH-，故答案为：O2+2H2O+4e-=4OH-；
②该原电池实质为甲醇燃烧生成二氧化碳与水，二氧化碳在与氢氧化钾反应生成碳酸钾与水，该原电池总的反应式为：2CH3OH+3O2+4KOH=2K2CO3+6H2O，
故答案为：2CH3OH+3O2+4KOH=2K2CO3+6H2O；
（3）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
由盖斯定律，①-②+③×4得2CH3OH（l）+2O2（g）=2CO（g）+4H2O（l），故△H=-1275.6kJ∕mol-（-566.0kJ/mol）+（-44.0kJ/mol）×4=-885.6 kJ∕mol，
故CH3OH（l）+O2（g）=CO（g）+2H2O（l）△H=-442.8 kJ∕mol，
故答案为：CH3OH（l）+O2（g）=CO（g）+2H2O（l）△H=-442.8 kJ∕mol；
（4）反应中硝酸为氧化剂，甲醇为还原剂，根据电子转移守恒，令C元素在氧化产物的化合价为a，则：
6×5=5×[a-（-2）]，解得a=4，故氧化产物为CO2，反应方程式为：5CH3OH+6HNO3=3N2↑+5CO2↑+13H2O，
甲醇的物质的量为
=1mol，反应C元素化合价由-2价升高为+4，故转移电子的物质的量为1mol×[4-（-2）]=6mol，
故答案为：5CH3OH+6HNO3=3N2↑+5CO2↑+13H2O；6；
（2）①原电池正极发生还原反应，氧气在正极放电，碱性条件下生成氢氧根离子，电极反应式为O2+2H2O+4e-=4OH-，故答案为：O2+2H2O+4e-=4OH-；
②该原电池实质为甲醇燃烧生成二氧化碳与水，二氧化碳在与氢氧化钾反应生成碳酸钾与水，该原电池总的反应式为：2CH3OH+3O2+4KOH=2K2CO3+6H2O，
故答案为：2CH3OH+3O2+4KOH=2K2CO3+6H2O；
（3）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
由盖斯定律，①-②+③×4得2CH3OH（l）+2O2（g）=2CO（g）+4H2O（l），故△H=-1275.6kJ∕mol-（-566.0kJ/mol）+（-44.0kJ/mol）×4=-885.6 kJ∕mol，
故CH3OH（l）+O2（g）=CO（g）+2H2O（l）△H=-442.8 kJ∕mol，
故答案为：CH3OH（l）+O2（g）=CO（g）+2H2O（l）△H=-442.8 kJ∕mol；
（4）反应中硝酸为氧化剂，甲醇为还原剂，根据电子转移守恒，令C元素在氧化产物的化合价为a，则：
6×5=5×[a-（-2）]，解得a=4，故氧化产物为CO2，反应方程式为：5CH3OH+6HNO3=3N2↑+5CO2↑+13H2O，
甲醇的物质的量为
| 32g |
| 32g/mol |
故答案为：5CH3OH+6HNO3=3N2↑+5CO2↑+13H2O；6；
点评：本题考查热化学反应方程式的书写、原电池、氧化还原反应的有关计算等，难度中等，（4）中注意利用电子转移守恒判断氧化产物．
练习册系列答案
口算题天天练系列答案
相关题目
所示转化的是（ ）