题目内容
甲醇（CH3OH）是基本有机原料之一，是制造农药、医药、塑料、合成纤维及其他产品如甲醛、甲胺、氯甲烷、硫酸二甲酯等的原料．（1）甲醇可以利用焦炉气制取，其主要反应为：CO（g）+2H2（g）?CH3OH（g）△H＜0，该反应的平衡常数表达式为
（2）甲醇是重要的燃料，可掺入汽油作替代燃料使用，已知在常温常压下，1g CH3OH燃烧生成CO2和液态H2O时放热22.68kJ，表示该反应的热化学方程式为
（3）甲醇可以作为燃料电池的燃料，某同学用如图所示装置进行实验．
①表示甲池的总反应的离子方程式为
②实验进行一段时间后，乙池中A极的质量变化了6.48g，则甲池中理论上消耗O2
考点：化学电源新型电池,化学平衡常数的含义
专题：化学平衡专题,电化学专题
分析：（1）根据平衡常数的定义书写平衡常数的表达式，升高温度，反应速率增大；
（2）n（CH3OH）=
mol，结合方程式2CH3OH（l）+3O2（g）=2CO2（g）+4H2O（g）计算反应热；
（3）甲池为甲醇碱性燃料电池，甲醇在碱性条件下和氧气反应生成碳酸钾和水；乙池为电解池装置，A连接原电池的负极，为电解池的阴极，发生还原反应，结合电极方程式计算．
（2）n（CH3OH）=
| 1 |
| 32 |
（3）甲池为甲醇碱性燃料电池，甲醇在碱性条件下和氧气反应生成碳酸钾和水；乙池为电解池装置，A连接原电池的负极，为电解池的阴极，发生还原反应，结合电极方程式计算．
解答：
解：（1）平衡常数为生成物浓度幂之积除以反应物浓度幂之积，由方程式可知平衡常数为K=
，升高温度，反应速率增大，
故答案为：K=
；增大；
（2）n（CH3OH）=
mol，生成CO2和液态H2O时放热22.68kJ，则2molCH3OH燃烧放出的热量为2×22.68kJ×32=1451.52kJ，
反应的热化学方程式为2CH3OH（l）+3O2（g）=2CO2（g）+4H2O（g）△H=-1451.52kJ/mol，
故答案为：2CH3OH（l）+3O2（g）=2CO2（g）+4H2O（g）△H=-1451.52kJ/mol；
（3）①甲池为甲醇碱性燃料电池，甲醇在碱性条件下和氧气反应生成碳酸钾和水，反应的化学方程式为2CH3OH+3O2+4NaOH=2Na2CO3+6H2O，
则甲池的总离子方程式为2CH3OH+3O2+4OH-=2CO32-6H2O，
故答案为：2CH3OH+3O2+4OH-=2CO32-6H2O；
②A连接原电池的负极，为电解池的阴极，发生还原反应，发生Ag++e-=Ag，n（Ag）=
=0.06mol，则转移0.06mol电子，
甲池中正极反应为O2+4e-+2H2O=4OH-，由电极方程式可知n（O2）=0.015mol，V（O2）=0.015mol×22.4L/mol=0.336L=336mL，
乙池电解硝酸银溶液，总反应式为2H2O+4AgNO3
4Ag+O2↑+4HNO3 ，可知生成生成0.06molAg，生成0.06molHNO3 ，
电解后c（H+）=
=0.1mol/L，pH=1，
故答案为：336；1．
| c(CH3OH) |
| c(CO)×c2(H2) |
故答案为：K=
| c(CH3OH) |
| c(CO)×c2(H2) |
（2）n（CH3OH）=
| 1 |
| 32 |
反应的热化学方程式为2CH3OH（l）+3O2（g）=2CO2（g）+4H2O（g）△H=-1451.52kJ/mol，
故答案为：2CH3OH（l）+3O2（g）=2CO2（g）+4H2O（g）△H=-1451.52kJ/mol；
（3）①甲池为甲醇碱性燃料电池，甲醇在碱性条件下和氧气反应生成碳酸钾和水，反应的化学方程式为2CH3OH+3O2+4NaOH=2Na2CO3+6H2O，
则甲池的总离子方程式为2CH3OH+3O2+4OH-=2CO32-6H2O，
故答案为：2CH3OH+3O2+4OH-=2CO32-6H2O；
②A连接原电池的负极，为电解池的阴极，发生还原反应，发生Ag++e-=Ag，n（Ag）=
| 6.48g |
| 108g/mol |
甲池中正极反应为O2+4e-+2H2O=4OH-，由电极方程式可知n（O2）=0.015mol，V（O2）=0.015mol×22.4L/mol=0.336L=336mL，
乙池电解硝酸银溶液，总反应式为2H2O+4AgNO3
| ||
电解后c（H+）=
| 0.06mol |
| 0.6L |
故答案为：336；1．
点评：本题以甲醇为燃料综合考查了燃料电池以及化学平衡问题，为高频考点，侧重于学生的分析能力和计算能力的考查，难度不大，注意正负极上电极反应式的书写要结合电解质溶液的酸碱性，即使燃料和氧化剂相同，如果电解质溶液不同，电极反应式也不同．
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