Question

甲醇是一種可再生能源，具有廣泛的開發(fā)和應(yīng)用前景．
（1）已知在常溫常壓下：
①2CH₃OH（l）+3O₂（g）═2CO₂（g）+4H₂O（g）△H=-1275.6kJ/mol
②H₂O（l）=H₂O（g）△H=+44.0kJ/mol
寫出表示甲醇燃燒生成液態(tài)水的熱化學(xué)方程式

 

；
（2）工業(yè)上一般采用下列兩種反應(yīng)合成甲醇：
反應(yīng)A：CO₂（g）+3H₂（g）?CH₃OH（g）+H₂O（g）△H₁
反應(yīng)B：CO（g）+2H₂（g）?CH₃OH（g）△H₂
相對反應(yīng)A，采用反應(yīng)B制備甲醇的優(yōu)點(diǎn)是

 

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（3）某種甲醇-空氣燃料電池是采用鉑作為電極，稀硫酸作電解質(zhì)溶液．其工作時(shí)負(fù)極的電極反應(yīng)式可表示為

 

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（4）設(shè)燃煤煙氣中的SO₂、NO₂物質(zhì)的量之比為1：1，與一定量的氨氣、空氣反應(yīng)，生成硫酸銨和硝酸銨的混合物作為副產(chǎn)品化肥，則該反應(yīng)的化學(xué)方程式為

 

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Answer 1

考點(diǎn)：熱化學(xué)方程式,化學(xué)方程式的有關(guān)計(jì)算

專題：化學(xué)反應(yīng)中的能量變化

分析：（1）根據(jù)蓋斯定律來解答；
（2）從原子利用率角度來解答；
（3）酸性甲醇燃料電池中負(fù)極上甲醇失電子和水反應(yīng)生成二氧化碳、氫離子，據(jù)此寫出電極反應(yīng)式；
（4）根據(jù)氧化還原反應(yīng)配平書寫化學(xué)反應(yīng)方程式；

解答： 解：（1）根據(jù)蓋斯定律，將①-②×4可得：2CH₃OH（l）+3O₂（g）═2CO₂（g）+4H₂O（l）△H=（-1275.6kJ/mol）-（+44.0kJ/mol）×4=-1451.6kJ/mol
故答案為：2CH₃OH（l）+3O₂（g）═2CO₂（g）+4H₂O（l）△H=-1451.6kJ/mol；
（2）相對反應(yīng)A，采用反應(yīng)B制備甲醇的優(yōu)點(diǎn)是原子利用率為100%，符合原子經(jīng)濟(jì)和綠色化學(xué)的思想，故答案為：無副產(chǎn)物生成，原子利用率高；
（3）甲醇燃料電池實(shí)質(zhì)就是利用CH₃OH燃料在氧氣中反應(yīng)來提供電能，CH₃OH作負(fù)極，發(fā)生氧化反應(yīng)，生成二氧化碳和氫離子，電極反應(yīng)為：CH₃OH+H₂O-6e^-=CO₂↑+6H⁺；故答案為：CH₃OH-6e^-+H₂O=6H⁺+CO₂；
（4）反應(yīng)方程式為12NH₃+3O₂+4SO₂+4NO₂+6H₂O=4（NH₄）₂SO₄+4NH₄NO₃
故答案為：12NH₃+3O₂+4SO₂+4NO₂+6H₂O=4（NH₄）₂SO₄+4NH₄NO₃

點(diǎn)評：本題考查了蓋斯定律、燃料電池電極反應(yīng)式的書寫以及氧化還原反應(yīng)的書寫，難度中等．