Question

【題目】某公司開發(fā)了一種以甲醇為原料，以KOH為電解質(zhì)的用于手機的可充電的高效燃料電池，充一次電可連續(xù)使用一個月。其中B電極的電極材料為碳，如圖是一個電化學(xué)過程的示意圖。請?zhí)羁眨?/span>

(1)放電時：正極參加反應(yīng)氣體22.4L(標準狀況下)，則轉(zhuǎn)移電子的物質(zhì)的量為___。

(2)在此過程中若完全反應(yīng)，乙池中A極的質(zhì)量增加216 g，則乙池中c(H+)=______(反應(yīng)后溶液體積為2000mL)。

(3)若在常溫常壓下，1gCH3OH燃燒生成CO2和液態(tài)H2O時放熱22.68kJ，表示甲醇燃燒熱的熱化學(xué)方程式為___。

Answer 1

【答案】4mol 1mol·L－1 CH3OH（l）+O2（g）=CO2（g）+2H2O（l） △H=-725.76kJ/mol

【解析】

（1）放電時，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－═+6H2O，正極：O2＋4e－＋2H2O=4OH－；

（2）乙池是電解池，總反應(yīng)為：4Ag＋＋2H2O4Ag↓＋4H+＋O2↑，乙池中A極上銀離子得電子發(fā)生還原反應(yīng)，根據(jù)方程式計算氫離子的濃度。

（3）n（CH3OH）=mol，結(jié)合燃燒熱的概念書寫熱化學(xué)方程式。

(1)放電時：正極：O2＋4e－＋2H2O=4OH－，正極參加反應(yīng)氣體22.4L(標準狀況下)，則轉(zhuǎn)移電子的物質(zhì)的量為 =4mol。故答案為：4mol；

(2)電解總反應(yīng)為：4Ag＋＋2H2O4Ag↓＋4H+＋O2↑，乙池中A極上銀離子得電子發(fā)生還原反應(yīng)，生成的氫離子的物質(zhì)的量與銀的物質(zhì)的量相同，A極的質(zhì)量增加216 g，則乙池中c(H+)==1mol·L－1。故答案為：1mol·L－1；

(3)n（CH3OH）=mol，生成CO2和液態(tài)H2O時放熱22.68kJ，則1molCH3OH燃燒生成CO2和液態(tài)H2O時放出的熱量為22.68kJ×32=725.76kJ，表示甲醇燃燒熱的熱化學(xué)方程式為CH3OH（l）+O2（g）=CO2（g）+2H2O（l） △H=-725.76kJ/mol。故答案為：CH3OH（l）+O2（g）=CO2（g）+2H2O（l） △H=-725.76kJ/mol。