Question

據(jù)報(bào)道，摩托羅拉公司開發(fā)了一種以甲醇為原料，以KOH為電解質(zhì)的用于手機(jī)的可充電的高效燃料電池，充一次電可連續(xù)使用一個(gè)月．如圖是一個(gè)電化學(xué)過程的示意圖．已知甲池的總反應(yīng)式為：2CH₃OH+3O₂+4KOH2K₂CO₃+6H₂O請(qǐng)?zhí)羁眨?/p>

（1）充電時(shí)：①原電池的負(fù)極與電源負(fù)極相連．②陽極的電極反應(yīng)式為   ．

（2）放電時(shí)：負(fù)極的電極反應(yīng)式為   ．

（3）在此過程中若完全反應(yīng)，乙池中A極的質(zhì)量升高648g，則甲池中理論上消耗O₂  L（標(biāo)準(zhǔn)狀況下）．

（4）若在常溫常壓下，1gCH₃OH燃燒生成CO₂和液態(tài)H₂O時(shí)放熱22.68kJ，表示該反應(yīng)的熱化學(xué)方程式為   ．

Answer 1

考點(diǎn)：  化學(xué)電源新型電池．

專題：  電化學(xué)專題．

分析：  （1）放電時(shí)，負(fù)極上甲醇失電子發(fā)生氧化反應(yīng)；

（2）充電時(shí)，原電池負(fù)極與電源負(fù)極相連，陽極上失電子發(fā)生氧化反應(yīng)；

（3）乙池中B極上銀離子得電子發(fā)生還原反應(yīng)，根據(jù)轉(zhuǎn)移電子相等計(jì)算氧氣的體積；

（4）n（CH₃OH）=mol，結(jié)合方程式2CH₃OH（l）+3O₂（g）=2CO₂（g）+4H₂O（g）計(jì)算反應(yīng)熱．

解答：  解：（1）充電時(shí)，原電池負(fù)極與電源負(fù)極相連，陽極上氫氧根離子失電子發(fā)生氧化反應(yīng)，電極反應(yīng)式為：4OH^﹣﹣4e﹣═2H₂O+O₂↑，

故答案為：負(fù)；4OH^﹣﹣4e﹣═2H₂O+O₂↑；

（2）放電時(shí)，甲醇失電子和氫氧根離子反應(yīng)生成碳酸根離子和水，所以電極反應(yīng)式為：CH₃OH﹣6e^﹣+8OH^﹣═CO₃^2﹣+6H₂O，

故答案為：CH₃OH﹣6e^﹣+8OH^﹣═CO₃^2﹣+6H₂O；

（3）乙池中B極上銀離子得電子發(fā)生還原反應(yīng)，當(dāng)乙池中B極的質(zhì)量升高648g，則甲池中理論上消耗O₂體積==33.6L，

故答案為：33.6；

（4）n（CH₃OH）=mol，生成CO₂和液態(tài)H₂O時(shí)放熱22.68kJ，則2molCH₃OH燃燒放出的熱量為2×22.68kJ×32=1451.52kJ，

反應(yīng)的熱化學(xué)方程式為2CH₃OH（l）+3O₂（g）=2CO₂（g）+4H₂O（g）△H=﹣1451.52kJ/mol，

故答案為：2CH₃OH（l）+3O₂（g）=2CO₂（g）+4H₂O（g）△H=﹣1451.52kJ/mol．

點(diǎn)評(píng)：  本題以甲醇為燃料綜合考查了燃料電池以及化學(xué)平衡問題，為高頻考點(diǎn)，側(cè)重于學(xué)生的分析能力和計(jì)算能力的考查，難度不大，注意正負(fù)極上電極反應(yīng)式的書寫要結(jié)合電解質(zhì)溶液的酸堿性，即使燃料和氧化劑相同，如果電解質(zhì)溶液不同，電極反應(yīng)式也不同．