题目内容
【题目】据报道，某种以甲醇为原料，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较长时间。下图是一个电化学过程的示意图。已知甲池的总反应式为：2CH3OH+3O2+4KOH
2K2CO3+6H2O。
请填空：
(1)充电时，①燃料电池的负极与电源________极相连。
②阳极的电极反应式为：________________________。
(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)。
(4)若在常温常压下，1 g CH3OH燃料生成CO2和液态H2O时放热22.68 kJ，表示该反应的热化学方程式为：____________________。
【答案】负 4OH－-4e-=2H2O+O2↑ CH3OH＋8OH－-6e－=CO32-＋6H2O 33.6 CH3OH(l)+
O2(g)=CO2(g)+2H2O(l) ΔH=－725.76 kJ·mol－1
【解析】
(1)充电时，原电池负极与电源负极相连，作阴极，发生还原反应；阳极失电子发生氧化反应；
(2)放电时，负极上甲醇失电子发生氧化反应；
(3)乙池中A极为阴极，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)根据物质反应放出的热量与反应的物质多少呈正比计算反应热，然后书写热化学方程式。
(1)①充电时，燃料电池负极与电源负极相连；
②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＋8OH--6e-=CO32-＋6H2O；
(3)乙池中A电极上Ag+得电子发生还原反应，当乙池中A电极的质量增加648g，n(Ag)=
=6mol，则根据同一闭合回路中电子转移数目相等可知：在甲池中理论上消耗O2体积V(O2)=
33.6L。
(4)若在常温常压下，1g CH3OH燃料生成CO2和液态H2O时放热22.68 kJ，由于1mol甲醇的质量是32g，所以1mol CH3OH燃料生成CO2和液态H2O时放热22.68 kJ×32=725.76 kJ，所以表示该反应的热化学方程式为：CH3OH(l)+O2(g)=CO2(g)+2H2O(l) ΔH=－725.76 kJ·mol－1。
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