Question

如圖一是煤化工產(chǎn)業(yè)鏈的一部分，試運(yùn)用所學(xué)知識，回答下列問題：

（1）如圖一中氣體A的俗稱是

 

．
（2）合成氨工業(yè)是煤化工產(chǎn)業(yè)鏈中非常重要的一步．已知有一組數(shù)據(jù)：破壞1mol氮?dú)庵械幕瘜W(xué)鍵需要吸收946kJ能量；破壞0.5mol氫氣中的H-H鍵需要吸收218kJ的能量；形成氨分子中1mol N-H鍵能夠釋放389kJ能量．如圖二表示合成氨工業(yè)過程中能量的變化，請將圖②中的能量變化的數(shù)值為

 

kJ．
（3）甲醇-空氣燃料電池（DMFC）是一種高效能、輕污 染電動汽車的車載電池，其工作原理如圖三所示，該燃料電池的電池反應(yīng)式為2CH₃OH （g）+3O₂（g）═2CO₂（g）+4H₂O（l），則負(fù)極的電極反應(yīng)式為

 

，正極附近pH值

 

（填寫“增大”、“減小”或者“不變”）．

Answer 1

考點(diǎn)：煤的干餾和綜合利用,有關(guān)反應(yīng)熱的計(jì)算,化學(xué)電源新型電池

專題：電化學(xué)專題,有機(jī)化學(xué)基礎(chǔ)

分析：（1）煤的氣化生成CO和氫氣；
（2）根據(jù)能量守恒計(jì)算，等于形成生成物中新的化學(xué)鍵釋放的能量減去破壞1mol氮?dú)夂?mol氫氣中化學(xué)鍵所吸收的能量；
（3）根據(jù)氫離子的移動方向知，右邊電極是正極，左邊電極是負(fù)極，負(fù)極上燃料失電子發(fā)生氧化反應(yīng)，正極上氧化劑得電子發(fā)生還原反應(yīng)，據(jù)此書寫電極反應(yīng)式，然后根據(jù)電極反應(yīng)式判斷正極附近的pH值．

解答： 解：（1）煤的氣化生成CO和氫氣，俗稱水煤氣，故答案為：水煤氣；
（2））①為破壞1mol氮?dú)夂?mol氫氣中化學(xué)鍵所吸收的能量，等于946kJ+3×2×218kJ=2254kJ，
②中的能量變化等于形成生成物中新的化學(xué)鍵釋放的能量減去破壞1mol氮?dú)夂?mol氫氣中化學(xué)鍵所吸收的能量，即：2334kJ-2254kJ=80kJ，
故答案為：80；
（3）可燃物甲醇在負(fù)極失去電子生成二氧化碳，負(fù)極電極反應(yīng)式為：CH₃OH-6e^-+H₂O=CO₂+6H⁺，正極為氧氣得電子生成氫氧根離子，所以正極附近的PH值增大，
故答案為：CH₃OH-6e^-+H₂O=CO₂+6H⁺；增大．

點(diǎn)評：本題考查知識點(diǎn)全面，綜合性較強(qiáng)，涉及反應(yīng)熱和焓變的計(jì)算、化學(xué)平衡狀態(tài)的判定、燃料電池等知識，明確燃料電池中正負(fù)極上得失電子是解答（4）的關(guān)鍵，題目難度較大．