题目内容
摩托罗拉公司开发了一种以甲醇为原料,以KOH为电解质的用于手机的可充电的高效燃料电池,充一次电可以连续使用一个月。已知该电池的总反应式为:
2CH3OH+3O2+4KOH2K2CO3+6H2O
请填空:
(1)放电时:负极的电极反应式为_________________________________________________________。
(2)通入甲醇一端的电极是________极,电池在放电过程中溶液的pH将_______ (填“上升”、“下降”或“不变”)。
(3)若在常温、常压下,1 g CH3OH燃烧生成CO2和液态水时放出22.68 kJ的热量,表示该反应的热化学方程式为________________________________________________________________________。
2CH3OH+3O2+4KOH2K2CO3+6H2O
请填空:
(1)放电时:负极的电极反应式为_________________________________________________________。
(2)通入甲醇一端的电极是________极,电池在放电过程中溶液的pH将_______ (填“上升”、“下降”或“不变”)。
(3)若在常温、常压下,1 g CH3OH燃烧生成CO2和液态水时放出22.68 kJ的热量,表示该反应的热化学方程式为________________________________________________________________________。
(1)CH3OH-6e-+8OH-=CO32-+6H2O (2)负 下降
(3)CH3OH(l)+O2(g)=CO2(g)+2H2O(l) ΔH=-725.76 kJ/mol
(3)CH3OH(l)+O2(g)=CO2(g)+2H2O(l) ΔH=-725.76 kJ/mol
试题分析:(1)原电池中较活泼的金属是负极,失去电子,发生氧化反应。电子经导线传递到正极,所以溶液中的阳离子向正极移动,正极得到电子,发生还原反应。因此根据反应式2CH3OH+3O2+4KOH2K2CO3+6H2O可知,放电时甲醇失去电子被氧化,发生氧化反应,则甲醇在负极通入。由于电解质是氢氧化钾溶液,因此其负极电极反应式为CH3OH-6e-+8OH-=CO32-+6H2O。
(2)甲醇失去电子被氧化,发生氧化反应,则甲醇在负极通入,即通入甲醇一端的电极是负极。根据反应式2CH3OH+3O2+4KOH2K2CO3+6H2O可知,放电时消耗氢氧化钾,因此溶液的碱性降低,pH下降。
(3)在常温、常压下,1gCH3OH燃烧生成CO2和液态水时放出22.68 kJ的热量,则1mol甲醇即32g甲醇燃烧生成CO2和液态水时放出的热量=22.68 kJ×32=725.76 kJ,所以表示甲醇燃烧的热化学方程式为CH3OH(l)+O2(g)=CO2(g)+2H2O(l) ΔH=-725.76 kJ/mol。
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