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精英家教网电化学法可消除甲醇（CH3OH）对水质造成的污染．其原理是：通电后Co2+被氧化成Co3+，生成的Co3+把水中的甲醇氧化：6Co3++CH3OH+H2O=CO2↑+6Co2++6H+．某学习小组用如图装置进行实验．下列说法错误的是（　　）
分析：依据通电后，将Co2+氧化成Co3+，电解池中阳极失电子发生氧化反应，电极反应为Co2+-e-=Co3+，阴极电极反应是溶液中氢离子得到电子发生还原反应，硫酸根离子移向阳极；生成的Co3+把水中的甲醇氧化：6Co3++CH3OH+H2O=CO2↑+6Co2++6H+．反应过程中又生成氢离子，依据电子守恒分析判断溶液PH变化；
解答：解：A、电解池中阳极失电子发生氧化反应，电极反应为Co2+-e-=Co3+，故A正确；
B、依据电解原理，通电阴离子移向阳极，故B正确；
C、阴极电极反应是溶液中氢离子得到电子发生还原反应，电极反应为2H++2e-=H2↑，故C正确；
D、生成的Co3+把水中的甲醇氧化：6Co3++CH3OH+H2O=CO2↑+6Co2++6H+．反应过程中生成氢离子，依据电子守恒溶液PH基本不变，故D错误；
故选D．
点评：本题考查了电解原理的分析判断，电极反应书写和电解过程分析是解题关键，题目难度中等．
练习册系列答案
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（2013?泰安一模）研究碳及其化合物的性质对促进低碳社会的构建具有重要意义．
（1）将不同量的CO（g）和H2O（g）分别通入体积为2L的恒容密闭容器中，进行反应 CO（g）+H2O（g）?CO2（g）+H2（g），得到如下两组数据：
实验组 温度℃ 起始量/mol 平衡量/mol 达到平衡所需时间/min
CO H2O H2 CO
1 650 4 2 1.6 2.4 6
2 900 2 1 0.4 1.6 3
①实验1中以CO2表示的反应速率为
0.13mol/（L?min）
0.13mol/（L?min）
（保留2位小数）；
②该反应为
放热
放热
（填“吸热”或“放热”）反应；
③实验2的平衡常数为
0.17
0.17
．
（2）已知在常温常压下：
2CH3OH（l）+3O2（g）=2CO2（g）+4H2O（l）△H=-1451.6kJ?mol-1
2CO（g）+O2（g）=2CO2（g）△H=-566.0kJ?mol-1
写出甲醇不完全燃烧生成CO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
．
（3）甲醇对水质会造成一定的污染，有一种电化学法可消除这种污染，实验室用如图装置模拟该过程，其原理是：通电后，Co2+被氧化成Co3+，然后以Co3+做氧化剂把甲醇氧化成CO2而除去（Co3+的还原产物是CO2+）．
①写出阳极电极反应式
Co2+-e-=Co3+
Co2+-e-=Co3+
；
②写出除去甲醇的离子方程式
6Co3++CH3OH+H2O=CO2↑+6Co2++6H+
6Co3++CH3OH+H2O=CO2↑+6Co2++6H+
．
甲醇是一种燃料，也可以作为燃料电池的原料．
（1）已知在常温常压下：
①2CH3OH（l）+3O2（g）=2CO2（g）+4H2O（g）△H1=-1275.6KJ/mol
②2CO （g）+O2（g）=2CO2（g）△H2=-566.0KJ/mol
③H2O（g）=H2O（l）△H3=-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
；
（2）甲醇直接燃烧会产生一定的污染，某实验小组依据甲醇燃烧的反应原理，设计如图1所示的电池装置，则电池正极的电极反应式：
O2+2H2O+4e-=4OH-
O2+2H2O+4e-=4OH-
，该电池工作时，溶液中的OH-向
负
负
极移动，该电池工作一段时间后，测得溶液的pH减小，则该电池总反应的离子方程式为
2CH3OH+3O2+4OH-=2CO32-+6H2O
2CH3OH+3O2+4OH-=2CO32-+6H2O
；
（3）甲醇对水质会造成一定的污染，用如图2所示的电化学法可消除这种污染，原理是：通电后，将Co2+氧化成Co3+，然后以Co3+做氧化剂再把水中的甲醇氧化成CO2而净化．则用该装置净化含10mol甲醇的水，转移电子数为
60NA
60NA
．
甲醇可作为燃料电池的原料．以CH4和H2O为原料，通过下列反应反应来制备甲醇．
反应I：CH4 （g）+H2O （g）=CO （g）+3H2 （g）△H=+206.0kJ?mol-1
反应II：CO （g）+2H2 （g）=CH3OH （g）△H=-129.0kJ?mol-1
（1）CH3OH （g）和H2（g）反应生成CH4（g）与H2O（g）的热化学方程式为
CH3OH （g）+H2（g）=CH4（g）+H2O（g）△H=-77.0 kJ?mol-1
CH3OH （g）+H2（g）=CH4（g）+H2O（g）△H=-77.0 kJ?mol-1
．
（2）将1.0mol CH4和2.0mol H2O （ g ）通入容积固定为10L的反应室，在一定条件下发生反应I，测得在一定的压强下CH4的转化率与温度的关系如图1．
①假设100℃时达到平衡所需的时间为5min，则用H2表示该反应的平均反应速率为
0.03 mol?L-1?min-1
0.03 mol?L-1?min-1
．
②100℃时反应I的平衡常数为
2.25×10-2
2.25×10-2
．
③可用来判断该反应达到平衡状态的标志有
A D
A D
．（填字母）
A．CO的含量保持不变                  
B．容器中CH4浓度与CO浓度相等
C．容器中混合气体的密度保持不变       
D．3V正（CH4）=V逆（H2）
（3）按照反应II来生成甲醇，按照相同的物质的量投料，测得CO在不同温度下的平衡转化率与压强的关系如图2所示．下列说法正确的是
C
C

A．温度：T1＞T2＞T3
B．正反应速率：ν（a）＞ν（c）； ν（b）＞ν（d）
C．平衡常数：K（a）＞K（c）； K（b）=K（d）
D．平均摩尔质量：M（a）＜M（c）； M（b）＞M（d）
（4）工业上利用甲醇制备氢气的常用方法之一为：甲醇蒸汽重整法．该法中的一个主要反应为CH3OH（g）?CO（g）+2H2（g），此反应能自发进行的原因是
该反应是一个熵增的反应
该反应是一个熵增的反应
．
（5）甲醇对水质会造成一定的污染，有一种电化学法可消除这种污染，其原理是：通电后，将Co2+氧化成Co3+，然后以Co3+做氧化剂把水中的甲醇氧化成CO2而净化．实验室用图3装置模拟上述过程：
①写出阳极电极反应式
Co2+-e-=Co3+
Co2+-e-=Co3+
．
②写出除去甲醇的离子方程式
6Co3++CH3OH+H2O=CO2↑+6 Co2++6H+
6Co3++CH3OH+H2O=CO2↑+6 Co2++6H+
．
③若3图装置中的电源为甲醇-空气-KOH溶液的燃料电池，则电池负极的电极反应式为：
CH3OH-6e-+8OH-═CO32-+6H2O
CH3OH-6e-+8OH-═CO32-+6H2O
．
精英家教网工业上用CO生产燃料甲醇，一定条件下发生反应：CO（g）+2H2（g）?CH3OH（g）．图1表示反应中能量的变化；图2表示一定温度下，在体积为2L的密闭容器中加入4mol H2和一定量的CO后，CO和CH3OH（g）的浓度随时间变化．
请回答下列问题：
（1）在“图1”中，曲线
 
（填：a或b）表示使用了催化剂；该反应属于
 
（填：吸热、放热）反应．
（2）下列说法正确的是
 
．
A．起始充入的CO为1mol
B．增加CO浓度，CO的转化率增大
C．容器中压强恒定时，反应已达平衡状态
D．保持温度和密闭容器容积不变，再充入1mol CO和2mol H2，再次达到平衡时n（CH3OH）/n（CO）会减小
（3）从反应开始到建立平衡，v（H2）=
 
；该温度下CO（g）+2H2（g）?CH3OH（g）的化学平衡常数为
 
．若保持其它条件不变，将反应体系升温，则该反应化学平衡常数
 
（填“增大”、“减小”或“不变”）．
（4）请在“图3”中画出平衡时甲醇百分含量（纵坐标）随温度（横坐标）变化的曲线，要求画压强不同的2条曲线（在曲线上标出P1、P2，且P1＜P2）．
（5）已知CH3OH（g）+
32
O2（g）=CO2（g）+2H2O（g）△H=-192.9kJ/mol又知H2O（l）=H2O（g）△H=+44kJ/mol，请写出32g的CH3OH（g）完全燃烧生成液态水的热化学方程式
 
．
（6）甲醇对水质会造成一定的污染，有一种电化学法可消除这种污染，其原理是：将Co2+氧化成Co3+，然后以Co3+做氧化剂把水中的甲醇氧化成CO2而净化．写出用Co3+除去甲醇的离子方程式
 
．

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