Question

19．甲醇（CH₃OH）是一种常见有机物，有重要的应用．
（1）甲醇作燃料燃烧的化学方程式为2CH₃OH+3O₂ $\frac{\underline{\;点燃\;}}{\;}$2CO₂+4H₂O，该反应中化学能主要转化为化学能转化为热能，该反应的氧化剂是O₂
（2）将甲醇和氧气分别通入如图装置中形成原电池，负极通入的是CH₃OH（填写化学式），溶液中的OH^-移向负（填“正”或“负”）．若由2mol甲醇参加反应，转移电子的个数为12N_A
（3）已知甲醇燃料电池每生成1mol的液态水放出a kJ热量，又知该电池每发1kW•h电能生成b g水，则该电池的能量转化率为$\frac{64800}{ab}$．

Answer 1

分析 （1）燃料燃烧时化学能转化为热能，反应中得电子的物质为氧化剂；
（2）燃料电池中燃料在负极失电子，电解质溶液中阴离子向负极移动，根据甲醇与电子之间的关系计算；
（3）1kW•h=3600kJ，n（H₂O）=$\frac{b}{18}$mol，则放出的热量为$\frac{b}{18}$×akJ=$\frac{ab}{18}$kJ，据此分析．

解答 解：（1）甲醇作燃料燃烧的化学方程式为2CH₃OH+3O₂ $\frac{\underline{\;点燃\;}}{\;}$2CO₂+4H₂O，甲醇在燃烧时化学能转化为热能，反应中氧气得电子作氧化剂；
故答案为：化学能转化为热能；O₂；
（2）燃料电池中燃料在负极失电子，则负极通入的是CH₃OH，电解质溶液中阴离子向负极移动，即溶液中的OH^-移向负极移动；负极电极反应式为CH₃OH+8OH^--6e^-=CO₃^2-+6H₂O，则2mol甲醇转移电子为12mol，即转移电子数为12N_A；
故答案为：CH₃OH；12N_A；
（3）1kW•h=3600kJ，n（H₂O）=$\frac{b}{18}$mol，则放出的热量为$\frac{b}{18}$×akJ=$\frac{ab}{18}$kJ，该电池的能量转化率为$\frac{3600kJ}{\frac{ab}{18}kJ}$=$\frac{64800}{ab}$；
故答案为：$\frac{64800}{ab}$．

点评 本题考查了化学反应中的能量变化、氧化还原反应、原电池原理的应用和电子转移的计算，题目难度中等，侧重于考查学生的分析能力和计算能力，注意把握氧化还原反应的基本概念和电极方程式的书写．