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。
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请填空:
(1)充电时,①原电池的负极与电源___极相连。
②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) ΔH=-725.80kJ/mol
【解析】
(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↑,
故答案为:负;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,
故答案为: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,
故答案为:33.6;
(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22.68kJ×32=725.80kJ,反应的热化学方程式为CH3OH(l)+
O2(g)=CO2(g)+2H2O(l) ΔH=-725.80kJ/mol
故答案为:CH3OH(l)+
O2(g)=CO2(g)+2H2O(l) ΔH=-725.80kJ/mol