Question

【題目】將不可再生的天然氣、石油、煤等化石燃料轉(zhuǎn)化利用、變廢為寶已成為當(dāng)務(wù)之急。

（1）根據(jù)鍵能數(shù)據(jù)估算CH4＋4F2＝CF4＋4HF的反應(yīng)熱ΔH＝ 。

化學(xué)鍵	C—H	C—F	H—F	F—F
鍵能/（kJ·mol－1）	414	489	565	155

（2）甲醇、二甲醚(CH3OCH3)被稱為21世紀的新型燃料，均可利用CO和H2反應(yīng)合成。

①某燃料電池以二甲醚為原料，熔融碳酸鹽為電解質(zhì)，其負極反應(yīng)如下：

CH3OCH3＋6CO－12e－＝8CO2＋3H2O。寫出該燃料電池的正極反應(yīng)式： 。

②廢水中含甲醇對水質(zhì)會造成污染，Co3+可將甲醇氧化為CO2。某同學(xué)以Pt作電極電解酸性含甲醇廢水與CoSO4混合液模擬工業(yè)除污原理，其陽極反應(yīng)式為 。

（3）某企業(yè)采用如圖所示原理處理化石燃料開采、加工過程產(chǎn)生的H2S廢氣。

①電解池中電極A、B均為惰性電極，其中A為電解池的 極；電極B所得到的物質(zhì)X的分子式為 。

②反應(yīng)池中發(fā)生的離子反應(yīng)方程式為 。

Answer 1

【答案】（1）–1940 kJ·mol－1

（2）①2CO2＋O2＋4e－＝2CO (或?qū)⒏饔嬃繑?shù)擴大3倍)②Co2+－e－＝Co3+

（3）①陽 H2②H2S＋2Fe3+＝2Fe2+＋S↓＋2H+

【解析】

試題分析：（1）根據(jù)鍵能數(shù)據(jù)，焓變等于反應(yīng)物的總鍵能-生成物的總鍵能，CH4＋4F2＝CF4＋4HF的反應(yīng)熱ΔH＝414×4＋155×2－489×4－565×4=–1940 kJ·mol－1；（2）①原電池正極發(fā)生還原反應(yīng)，某燃料電池以二甲醚為原料，熔融碳酸鹽為電解質(zhì)正反應(yīng)為 ，其負極反應(yīng)CH3OCH3＋6CO－12e－＝8CO2＋3H2O。該燃料電池的正極反應(yīng)式=總反應(yīng)－負極反應(yīng)，正極反應(yīng)式CO2＋O2＋4e－＝2CO；②陽極發(fā)生氧化反應(yīng)，陽極反應(yīng)式為Co2+－e－＝Co3+；（3）根據(jù)圖示，A極有Fe3+生成，A是陽極，B是陰極發(fā)生還原反應(yīng)，，B所得到的 物質(zhì)X的分子式為H2；②根據(jù)圖示反應(yīng)池中發(fā)生的離子反應(yīng)方程式為H2S＋2Fe3+＝2Fe2+＋S↓＋2H+。