题目内容

【题目】某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,充一次电可连续使用一个月。其中B电极的电极材料为碳,如图是一个电化学过程的示意图。请填空:

(1)充电时,原电池的负极与电源___极相连。乙池中阳极的电极反应为___。

(2)放电时:负极的电极反应式为___。

(3)在此过程中若完全反应,乙池中A极的质量增加648 g,则甲池中理论上消耗O2___L(标准状况下)。

(4)若在常温常压下,1gCH3OH燃烧生成CO2和液态H2O时放热22.68kJ,表示甲醇燃烧热的热化学方程式为___。

【答案】负 4OH-+4e-=2H2O+O2↑ CH3OH-6e-+8OH-=CO32-+6H2O 33.6 CH3OH(l)+O2(g)=CO2(g)+2H2O(l) △H=-725.76kJ/mol

【解析】

(1)放电时,负极上甲醇失电子发生氧化反应;

(2)充电时,原电池负极与电源负极相连,阳极上失电子发生氧化反应;

(3)乙池中B极上银离子得电子发生还原反应,根据转移电子相等计算氧气的体积;

(4)n(CH3OH)=mol,结合燃烧热的概念书写热化学方程式。

(1)充电时,原电池负极与电源负极相连,阳极上氢氧根离子失电子发生氧化反应,电极反应式为:4OH--4e-═2H2O+O2↑;

(2)放电时,甲醇失电子和氢氧根离子反应生成碳酸根离子和水,所以电极反应式为:CH3OH-6e-+8OH-═CO32-+6H2O;

(3)乙池中B极上银离子得电子发生还原反应,当乙池中B极的质量升高648g,则甲池中理论上消耗O2体积=×22.4L/mol=33.6L;

(4)n(CH3OH)=mol,生成CO2和液态H2O时放热22.68kJ,则1molCH3OH燃烧放出的热量为1×22.68kJ×32=725.76kJ,表示甲醇燃烧热的热化学方程式为CH3OH(l)+O2(g)=CO2(g)+2H2O(l) △H=-725.76kJ/mol。

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