Question

【題目】按要求回答下列問題：

(1)在25℃、101Kpa下，1gCH3OH(l)燃燒生成CO2(g)和H2O(l)時放熱22.68kJ。則CH3OH燃燒的熱化學(xué)方程式為__________________。

(2)若以(1)中反應(yīng)原理設(shè)計成甲醇燃料電池，電解質(zhì)溶液為20%~30%的 KOH溶液，則該燃料電池的負極電極反應(yīng)式為___________________。

(3)惰性電極電解400mL2mol/LCuSO4溶液，一段時間陰極增重1.28g (該極無氣體放出)，電解后溶液體積不變，則溶液的pH 為_____，陽極可收集標況下氣體____mL。寫出電解的離子方程式：_____

(4)某溫度下，反應(yīng)2NH3(g)N2(g)+3H2(g)于恒容密閉容器中達到平衡狀態(tài)。(填“正向”、“逆向”或“不”)。若某時刻向該容器內(nèi)通入一定量氨氣，則化學(xué)平衡________移動。若某時刻容器內(nèi)所有物質(zhì)的濃度均增加為原來的2倍，則化學(xué)平衡________移動。

Answer 1

【答案】2CH3OH(1)+3O2(g)=2CO2(g)+4H2O(1) ΔH=-1451.52kJ/mol CH3OH-6e-+8OH-= CO32-+6H2O 1 224 2Cu2++2H2O=2Cu+O2+4H+ 正向 逆向

【解析】

(1) 1gCH3OH(l)即mol，燃燒生成CO2(g)和H2O(l)時放熱22.68kJ，則1mol甲醇完全燃燒釋放的熱量為22.68kJ×32=725.76kJ；

(2) 燃料電池的負極電極失電子與溶液中的氫氧根離子反應(yīng)生成碳酸根離子和水；

(3)惰性電極電解CuSO4溶液時，陰極銅離子得電子生成單質(zhì)Cu，陽極生成氫離子和氧氣；

(4)根據(jù)勒夏特列原理判斷。

(1) 1gCH3OH(l)即mol，燃燒生成CO2(g)和H2O(l)時放熱22.68kJ，則1mol甲醇完全燃燒釋放的熱量為22.68kJ×32=725.76kJ，燃燒熱的方程式為CH3OH(l)+O2(g)= CO2(g) + 2H2O(1) ΔH=-725.76kJ/mol；

(2) 燃料電池的負極電極失電子與溶液中的氫氧根離子反應(yīng)生成碳酸根離子和水，電極反應(yīng)式為CH3OH-6e-+8OH-= CO32-+6H2O；

(3)惰性電極電解CuSO4溶液時，陰極銅離子得電子生成單質(zhì)Cu，增重1.28g ，即0.02mol，轉(zhuǎn)移0.04mol電子，則陽極生成0.04mol氫離子和0.01mol的氧氣，則c(H+)==0.1mol/L，即pH=1；0.01mol氧氣，標況下的體積為224mL；電極反應(yīng)的總離子方程式為2Cu2++2H2O=2Cu+O2+4H+；

(4) 反應(yīng)達到平衡狀態(tài)后，再通入一定量氨氣，氨氣的濃度增大，平衡向氨氣減小的方向移動，即正向移動；某時刻容器內(nèi)所有物質(zhì)的濃度均增加為原來的2倍，相當(dāng)于增大壓強，減小體積為原來的，則平衡向氣體分子數(shù)減小的方向移動，即逆向移動。