题目内容

甲醇(CH3OH)是一种重要的化工原料,广泛应用于化工生产,也可以直接用做燃料.
已知CH3OH(1)+O2(g)=CO(g)+2H2O(g);△Ha=-443.64kJ?mol-1
2CO (g)+O2(g)=2CO2(g);△H b=-566.0kJ?mol-1
(1)试写出CH3OH(1)在氧气中完全燃烧生成CO2和H2O(g)的热化学方程式:
 

(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,可使手机连续使用一个月才充一次电,据此回答下列问题:
甲醇在
 
极反应,电极反应式为
 
考点:热化学方程式,化学电源新型电池
专题:化学反应中的能量变化,电化学专题
分析:(1)根据盖斯定律利用已知反应计算未知反应的焓变,根据热化学方程式的书写方法来回答;
(2)燃料电池中,负极是燃料发生失电子的氧化反应,根据电解质环境书写电极反应;
解答: 解:(1)已知①CH3OH(1)+O2(g)=CO(g)+2H2O(g);△Ha=-443.64kJ?mol-1
②2CO (g)+O2(g)=2CO2(g);△H b=-566.0kJ?mol-1
CH3OH(1)在氧气中完全燃烧生成CO2和H2O(g)的反应:2CH3OH(l)+3O2(g)═2CO2(g)+4H2O(l)可以是①×2+②得到,所以2CH3OH(l)+3O2(g)═2CO2(g)+4H2O(g)△H=2△Ha+△H b=2(-443.64kJ?mol-1)+(-566.0kJ?mol-1)=-1453.28 kJ?mol-1
故答案为:2CH3OH(l)+3O2(g)═2CO2(g)+4H2O(g)△H=-1453.28 kJ?mol-1
(2)在甲醇燃料电池中,负极是燃料甲醇发生失电子的氧化反应,在碱性环境下,电极反应式为:CH3OH-6e-+8OH-=CO32-+6H2O,
故答案为:负;CH3OH-6e-+8OH-=CO32-+6H2O.
点评:本题考查了热化学方程式的书写方法、盖斯定律的应用以及燃料电池的工作原理知识,属于综合知识的考查,题目较简单.
练习册系列答案
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铁元素是重要的金属元素,单质铁在工业和生活中使用得最为广泛.铁还有很多重要的化合物及其化学反应.如铁与水反应:3Fe(s)+4H2O(g)?Fe3O4(s)+4H2(g)△H
(1)已知:①3Fe(s)+2O2(g)?Fe3O4(s)△H1=-1118.4kJ?mol-1
②O2(g)+2H2(g)?2H2O(g)△H2=-483.8kJ?mol-1
③O2(g)+2H2(g)?2H2O(l)△H3=-571.8kJ?mol-1
则△H=
 

(2)在t℃时,该反应的平衡常数K=16,在2L恒温恒容密闭容器甲和乙中,分别按下表所示加入物质,在时反应经过一段时间后达到平衡.
Fe H2O(g) Fe3O4 H2
甲/mol 1.0 1.0 1.0 1.0
乙/mol 1.0 1.5 1.0 1.0
①甲容器中H2O的平衡转化率为
 
(结果保留一位小数).
②下列说法正确的是
 
 (填编号)
A.若容器压强恒定,则反应达到平衡状态
B.若容器内气体密度恒定,则反应达到平衡状态
C.甲容器中H2O的平衡转化率大于乙容器中H2O的平衡转化率
D.增加Fe3O4就能提高H2O的转化率
(3)若将(2)中装置改为恒容绝热(不与外界交换能量)装置,按下表充入起始物质,起始时与平衡后的各物质的量见表:
Fe H2O(g) Fe3O4 H2
起始/mol 3.0 4.0 0 0
平衡/mol m n p q
若在达平衡后的装置中继续加入A、B、C三种状况下的各物质,见表
Fe H2O(g) Fe3O4 H2
A/mol 3.0 4.0 0[] 0
B/mol 0 0 1 4
C/mol m n p q
当上述可逆反应再一次达到平衡状态后,上述各装置中H2的百分含量按由大到小的顺序排列的关系是
 
(用A、B、C表示).
(4)已知Ksp[Fe(OH)3]=2.79×10-39,而FeCl3溶液总是显示较强的酸性,若某FeCl3溶液的pH为3,则该溶液中c(Fe3+)=
 
mol?L-1 (结果保留3位有效数字).

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