Question

【题目】化学反应有物质的变化过程中还有能量的转化，据此回答下列问题：

(1)已知甲醇的燃烧热为725.8kJ·mol－1，写出表示其燃烧热的热化学方程式：_______。

(2)已知反应2HI(g)＝H2(g)＋I2(g)的△H＝＋11kJ·mol－1，1mol H2(g)、1mol I2(g)分子中化学键断裂时分别需要吸收436kJ、151kJ的能量，则1mol HI (g)分子中化学键断裂时需吸收的能量为_____kJ。

(3)己知：CO(g)＋2H2(g) →CH3OH(g)△H1＝－90.1 kJ·mol－1；3CH3OH(g) CH3CH＝CH2(g)＋H2O(g) △H2＝－31.0 kJ·mol－1则CO与H2合成CH3CH＝CH2的热化学方程式为________。

(4)甲醇－空气燃料电池(DMFC)是一种高效能、轻污染电动汽车的车载电池。其工作原理示意如图：

则其负极反应式为____________。

Answer 1

【答案】CH3OH(l)+ O2(g) = CO2(g) + 2H2O(l) ΔH＝－725.8kJ·mol－1 299 3CO(g) + 6H2(g) CH3CH=CH2(g) +3H2O(g) ΔH＝－301.3kJ·mol－1 CH3OH－6e－+ H2O = CO2 + 6H+

【解析】

（1）燃烧热是1mol可燃物完全燃烧生成稳定氧化物时放出的热量；在25℃、101kPa下，1g甲醇（CH3OH）燃烧生成CO2和液态水时放热22.68kJ，1mol甲醇完全燃烧生成二氧化碳和液态水放热725.8KJ；

（2）化学反应中，化学键断裂吸收能量，形成新化学键放出能量；

（3）依据盖斯定律计算可得；

（4）由氢离子的移动方向可知，通入甲醇和水的一极为负极，通入氧气的一极为正极。

（1）在25℃、101kPa下，1g甲醇（CH3OH）燃烧生成CO2和液态水时放热22.68kJ，1mol甲醇完全燃烧生成二氧化碳和液态水放热为22.68kJ×32=725.8KJ，所以甲醇燃烧热的热化学方程式为CH3OH(l)+ O2(g) = CO2(g) + 2H2O(l) ΔH＝－725.8kJ·mol－1，故答案为：CH3OH(l)+ O2(g) = CO2(g) + 2H2O(l) ΔH＝－725.8kJ·mol－1；

（2）设1molHI（g）分子中化学键断裂时需吸收的能量为x kJ，则依据题意可得如下关系式：2x kJ-436kJ-151kJ=11kJ，解得x=299，故答案为：299；

（3）将已知反应依次编号为①②，由盖斯定律可知，①×3+②得CO与H2合成CH3CH＝CH2的热化学方程式3CO(g) + 6H2(g) CH3CH=CH2(g)+3H2O(g)，则ΔH＝3ΔH1+ΔH2=3×（－90.1 kJ·mol－1）+（－31.0 kJ·mol－1）=－301.3kJ·mol－1，故答案为：3CO(g) + 6H2(g) CH3CH=CH2(g)+3H2O(g) ΔH＝－301.3kJ·mol－1；

（4）由氢离子的移动方向可知，通入甲醇和水的一极为负极，通入氧气的一极为正极，酸性条件下，甲醇在负极失电子发生氧化反应二氧化碳，电极反应式为CH3OH－6e－+ H2O = CO2 + 6H+，故答案为：CH3OH－6e－+ H2O = CO2 + 6H+。