Question

5．能源问题是当前人类社会面临的一项重大课题，H₂、CO、CH₃OH都是重要的能源物质，它们的燃烧热依次为285.8kJ/mol、282.5kJ/mol、726.7kJ/mol．请回答：
（1）已知CO和H₂在一定条件下可以合成甲醇：CO+2H₂═CH₃OH．则H₂与CO反应生成CH₃OH的热化学方程式为：CO（g）+2H₂（g）=CH₃OH（l）△H=-127.4kJ/mol．
（2）如图为某种燃料电池的工作原理示意图，a、b均为惰性电极． ①使用时，空气从B口通入（填“A”或“B”）；
②假设使用的“燃料”是甲醇，a极的电极反应式为：CH₃OH-6e^-+8OH^-=CO₃^2-+6H₂O
③假设使用的“燃料”是水煤气（成分为CO、H₂）用这种电池电镀铜，待镀金属增重6.4g，则至少消耗标准状况下水煤气的体积为2.24L．

Answer 1

分析 （1）分别写出CO、H₂、CH₃OH热化学方程式后，根据盖斯定律就可得出要求的热化学方程式及反应热；
（2）①由电子转移方向可知a为负极，发生氧化反应，应通入燃料，b为正极，发生还原反应，应通入空气，以此解答该题．

解答 解：（1）CO燃烧的热化学方程式：CO（g）+$\frac{1}{2}$O₂（g）═CO₂（g）△H=-282.5 kJ•mol^-1 ①
H₂燃烧的热化学方程式：2H₂（g）+O₂（g）═2H₂O（l）△H=-285.8×2 kJ•mol^-1 ②
CH₃OH燃烧的热化学方程式：CH₃OH（l）+$\frac{3}{2}$O₂（g）═CO₂（g）+2H₂O（l）△H=-726.7 kJ•mol^-1 ③
将①+②+（-③）可得：CO（g）+2H₂（g）═CH₃OH（l）△H=-127.4KJ•mol^-1，
故答案为：CO（g）+2H₂（g）=CH₃OH（l）△H=-127.4kJ/mol；
（2）①由电子转移方向可知a为负极，发生氧化反应，应通入燃料，b为正极，发生还原反应，应通入空气，故答案为：B；
②假设使用的“燃料”是甲醇，a极为负极，发生的电极反应式为CH₃OH-6e^-+8OH^-=CO₃^2-+6H₂O，b为正极，发生还原反应，电极方程式为O₂+4e^-+2H₂O=4OH^-，
故答案为：CH₃OH-6e^-+8OH^-=CO₃^2-+6H₂O；
③假设使用的“燃料”是H₂，则负极发生H₂+2e^-+2OH^-=2H₂O，用这种电池电镀铜，待镀金属增重6.4g，n（Cu）=$\frac{6.4g}{64g/mol}$=0.1mol，转移电子0.2mol，由电极方程式可知消耗0.1molH₂，体积为2.24L，
故答案为：2.24L．

点评 本题考查的知识点较多，题目综合性较强，难度较大，主要考查了盖斯定律的应用、燃料电池等，在书写电池的电极方程式时要注意电解质对反应产物的影响．