题目内容
【题目】甲醇是一种优质燃料，在工业上常用CO和H2合成甲醇，反应方程式为CO(g)+2H2(g) =CH3OH(g)。
(1)计算CO(g)+2H2(g)=CH3OH(g)的反应热△H4=____________。
(2)为了提高燃料的利用率可以将甲醇设计为燃料电池，并用以此为电源进行电解实验，装置如图所示，回答相关问题。
①写出通甲醇一极的电极反应方程式 ；写出乙池中B(C)电极的电极反应式 ；
②反应过程中，乙池溶液pH的变化为 (升 高、降低或不变)
③当乙池中A(Fe)极的质量增加5.40g时，甲池中理论上消耗O2 mL(标准状况下)
【答案】(1)-574.4kJ/mol
(2)①CH3OH-6e－+8OH－=CO32－+6H2O；
4OH－-4e－=2H2O+O2↑②降低③280mL
【解析】
试题分析：(1)根据盖斯定律原理可知，①+②×2-③可得反应CO(g)+2H2(g) =CH3OH(g)，则此反应的反应热△H4=(-283.0kJ/mol)+(-241.8kJ/mol×2)-(-192.2kJ/mol )=-574.4kJ/mol；
(2)①燃料电池中通甲醇一极为负极，发生的电极反应方程式为CH3OH - 6e－ + 8OH－ = CO32－ + 6H2O； 写出乙池中B(C)电极为电解池的阳极，发生氧化反应，其电极反应式为4 OH－- 4e－ = 2H2O + O2↑；
②反应过程中，乙池电解AgNO3溶液，析出Ag，同时生成HNO3，所得溶液pH的变化降低；
③当乙池中A(Fe)极的质量增加5.40g时，析出Ag的物质的量为5.4g÷108g/mol=0.05mol，转移电子数为0.05mol，则甲池中理论上消耗O2的物质的量为0.05mol÷4=0.0125mol，标准状况下的体积为0.0125mol×22.4L/mol=0.28L=280mL。
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