题目内容
燃料电池具有广阔的发展前途，科学家近年研制出一种微型的燃料电池，采用甲醇取代氢气做燃料可以简化电池设计，该电池有望取代传统电池．某学生在实验室利用碱性甲醇燃料电池电解Na2SO4溶液．
请根据图示回答下列问题：
（1）图中a电极是 （填“正极”、“负极”、“阴极”或“阳极”）．该电极上发生的电极反应式为 ．
（2）碱性条件下，通入甲醇的一极发生的电极反应式为 ．
（3）当消耗3.36L氧气时（已折合为标准状况），理论上电解Na2SO4溶液生成气体的总物质的量是 ．
（4）25℃、101kPa时，燃烧16g甲醇生成CO2和H2O（l），放出的热量为363.26kJ，写出甲醇燃烧的热化学方程式： ．
请根据图示回答下列问题：
（1）图中a电极是
（2）碱性条件下，通入甲醇的一极发生的电极反应式为
（3）当消耗3.36L氧气时（已折合为标准状况），理论上电解Na2SO4溶液生成气体的总物质的量是
（4）25℃、101kPa时，燃烧16g甲醇生成CO2和H2O（l），放出的热量为363.26kJ，写出甲醇燃烧的热化学方程式：
考点：化学电源新型电池
专题：电化学专题
分析：（1）燃料电池中，通入燃料的电极是负极，通入氧气的电极是正极，电解池中，和电源负极相连的极是阴极，和电源正极相连的是阳极；
（2）燃料电池的负极上是燃料发生失电子的氧化反应，根据电解质环境来回答；
（3）根据串联电路电子守恒来计算回答；
（4）在25℃、101kPa下，16g甲醇燃烧生成CO2和液态水时放热363.26kJ，32g甲醇燃烧生成液态水和二氧化碳气体放热363.26kJ×2=726.52kJ，依据热化学方程式的书写方法和注意问题，标注对应反应的焓变写出．
（2）燃料电池的负极上是燃料发生失电子的氧化反应，根据电解质环境来回答；
（3）根据串联电路电子守恒来计算回答；
（4）在25℃、101kPa下，16g甲醇燃烧生成CO2和液态水时放热363.26kJ，32g甲醇燃烧生成液态水和二氧化碳气体放热363.26kJ×2=726.52kJ，依据热化学方程式的书写方法和注意问题，标注对应反应的焓变写出．
解答：
解：（1）燃料电池中，通入燃料甲醇的电极是负极，通入氧气的电极是正极，电解池中，和电源负极相连的极b是阴极，和电源正极相连的a极是阳极，电解硫酸钠溶液，在阳极上是氢氧根离子发生失电子的氧化反应，该电极上发生的电极反应式为：4OH--4e-=O2↑+2H2O，故答案为：阳；4OH--4e-=O2↑+2H2O；
（2）燃料电池的负极上是燃料甲醇发生失电子的氧化反应，电解质环境是碱性，则电极反应为：CH3OH+8OH--6e-=CO32-+6H2O，
故答案为：CH3OH+8OH--6e-=CO32-+6H2O；
（3）在燃料电池的正极上，正极反应：O2↑+4H++4e-=2H2O，当消耗3.36L即0.15mol氧气时（已折合为标准状况），转移电子的量是0.6mol，电解Na2SO4溶液的实质是电解水，根据电解方程式：2H2O
2H2↑+O2↑，转移电子的量是0.6mol时，生成气体的物质的量是0.45mol，故答案为：0.45mol；
（4）在25℃、101kPa下，16g甲醇燃烧生成CO2和液态水时放热363.26kJ，32g甲醇燃烧生成液态水和二氧化碳气体放热363.26kJ×32=726.52KJ，反应的热化学方程式为：CH3OH（l）+
O2（g）=CO2（g）+2H2O（l）△H=-726.52kJ/mol；
故答案为：CH3OH（l）+
O2（g）=CO2（g）+2H2O（l）△H=-726.52kJ/mol．
（2）燃料电池的负极上是燃料甲醇发生失电子的氧化反应，电解质环境是碱性，则电极反应为：CH3OH+8OH--6e-=CO32-+6H2O，
故答案为：CH3OH+8OH--6e-=CO32-+6H2O；
（3）在燃料电池的正极上，正极反应：O2↑+4H++4e-=2H2O，当消耗3.36L即0.15mol氧气时（已折合为标准状况），转移电子的量是0.6mol，电解Na2SO4溶液的实质是电解水，根据电解方程式：2H2O
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（4）在25℃、101kPa下，16g甲醇燃烧生成CO2和液态水时放热363.26kJ，32g甲醇燃烧生成液态水和二氧化碳气体放热363.26kJ×32=726.52KJ，反应的热化学方程式为：CH3OH（l）+
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故答案为：CH3OH（l）+
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点评：本题是一道热化学和电化学知识的综合考查题，注意原电池和电解池的工作原理是解题关键，难度不大．
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