Question

14．（1）甲醇（CH₃OH）是一种重要的化工原料．已知  CH₃OH（1）+O₂（g）=CO（g）+2H₂O（g）；△H=-443.64kJ•mol^-1
2CO （g）+O₂（g）=2CO₂（g）；△H=-566.00kJ•mol^-1
H₂O（1）=H₂O （g）；△H=+44.00kJ•mol^-1
试写出能表示CH₃OH（1）燃烧热的热化学方程式：CH₃OH（1）+$\frac{3}{2}$O₂（g）=CO₂（g）+2H₂O（1）△H=-814.64kJ•mol^-1．
试利用热化学方程式计算，完全燃烧16g甲醇生成CO₂和H₂O（l）时，放出的热量为407.32kJ
②科研人员新近开发出一种由甲醇和氧气以强碱做电解质溶液的新型手机电池．据此回答下列问题：
氧气在正极；甲醇在负极
（2）如图所示，800℃时A、B、C三种气体在密闭容器中反应时的浓度变化，分析图象，回答问题：
①该反应的方程式为2A2B+C．
②2min内，用B表示的反应速率为0.1mol/（L•min）．
③在其他条件下，测得A的反应速率为0.05mol/（L•s），此时的反应与800℃时相比，快．

Answer 1

分析 （1）①1molCH₃OH（1）完全燃烧生成二氧化碳和液态水为燃烧热，结合盖斯定律、物质的量与反应中热量变化成正比计算；
②由甲醇和氧气以强碱做电解质溶液构成的原电池中，甲醇在负极上失去电子，氧气在正极上得到电子；
（2）①由图可知，A的物质的量浓度减少，B、C的物质的量浓度增加，则A为反应物、B、C为生成物，结合化学计量数之比等于浓度变化量之比计算；
②结合v=$\frac{△c}{△t}$计算；
③结合反应速率之比等于化学计量数之比计算A的反应速率，然后比较．

解答 解：①由a．CH₃OH（1）+O₂（g）=CO（g）+2H₂O（g）△H=-443.64kJ•mol^-1
b.2CO （g）+O₂（g）=2CO₂（g）△H=-566.00kJ•mol^-1
c．H₂O（1）=H₂O （g）△H=+44.00kJ•mol^-1
及1molCH₃OH（1）完全燃烧生成二氧化碳和液态水为燃烧热可知，
a+b×$\frac{1}{2}$-c得到燃烧热的热化学方程式为CH₃OH（1）+$\frac{3}{2}$O₂（g）=CO₂（g）+2H₂O（1）△H=-814.64kJ•mol^-1，
完全燃烧16g甲醇生成CO₂和H₂O（l）时，放出的热量为$\frac{16g}{32g/mol}$×814.64kJ=407.32kJ，
故答案为：CH₃OH（1）+$\frac{3}{2}$O₂（g）=CO₂（g）+2H₂O（1）△H=-814.64kJ•mol^-1；407.32；
②由甲醇和氧气以强碱做电解质溶液构成的原电池中，甲醇在负极上失去电子，负极反应为CH₃OH+8OH^--6e^-=CO₃^2-+6H₂O，氧气在正极上得到电子，
故答案为：正；负；
（2）①由图可知，A的物质的量浓度减少，B、C的物质的量浓度增加，则A为反应物、B、C为生成物，且△c（A）：△c（B）：△c（C）=2：2：1，2min时反应达到平衡，则反应方程式为2A2B+C，
故答案为：2A2B+C；
②2min内，用B表示的反应速率为$\frac{0.3mol/L-0.1mol/L}{2min}$=0.1mol/（L•min），故答案为：0.1mol/（L•min）；
③反应速率之比等于化学计量数之比，则800℃时v（A）=v（B）=0.1mol/（L•min），可知在其他条件下，测得A的反应速率为0.05mol/（L•s）=3mol/（L•min），此时的反应与800℃时相比，比800℃时快，
故答案为：快．

点评 本题考查物质的量浓度随时间变化曲线、热化学反应及原电池，为高频考点，把握盖斯定律、燃烧热、原电池工作原理以及图中浓度变化、速率计算等为解答的关键，侧重分析与应用能力的考查，注意速率单位，题目难度不大．