Question

17．甲醇（CH₃OH））是一種重要的有機(jī)物，有重要的應(yīng)用．
（1）甲醇作燃料燃燒的化學(xué)方程式為2CH₃OH+3O₂$\frac{\underline{\;點(diǎn)燃\;}}{\;}$2CO₂+4H₂O，該反應(yīng)中化學(xué)能主要轉(zhuǎn)化為化學(xué)能轉(zhuǎn)化為熱能，該反應(yīng)的氧化劑是O₂．
（2）將甲醇和氧氣分別通入如圖裝置中形成原電池，負(fù)極通入的是CH₃OH（填寫(xiě)化學(xué)式）．溶液中的OH^-移向負(fù)（填寫(xiě)“正”或“負(fù)”）極，若有2mol甲醇參加反應(yīng)，轉(zhuǎn)移電子的個(gè)數(shù)為12N_A．
（3）已知甲醇燃料電池每生成1mol的液態(tài)水放出a kJ熱量，又知該電池每發(fā)1kW•h電能生成b g水，則該電池的能量轉(zhuǎn)化率為$\frac{64800}{ab}$．

Answer 1

分析 （1）燃料燃燒時(shí)化學(xué)能轉(zhuǎn)化為熱能，反應(yīng)中得電子的物質(zhì)為氧化劑；
（2）燃料電池中燃料在負(fù)極失電子，電解質(zhì)溶液中陰離子向負(fù)極移動(dòng)，根據(jù)甲醇與電子之間的關(guān)系計(jì)算；
（3）1kW•h=3600kJ，n（H₂O）=$\frac{18}$mol，則放出的熱量為$\frac{18}$×akJ=$\frac{ab}{18}$kJ，據(jù)此分析．

解答 解：（1）甲醇作燃料燃燒的化學(xué)方程式為2CH₃OH+3O₂ $\frac{\underline{\;點(diǎn)燃\;}}{\;}$2CO₂+4H₂O，甲醇在燃燒時(shí)化學(xué)能轉(zhuǎn)化為熱能，反應(yīng)中氧氣得電子作氧化劑；
故答案為：化學(xué)能轉(zhuǎn)化為熱能；O₂；
（2）燃料電池中燃料在負(fù)極失電子，則負(fù)極通入的是CH₃OH，電解質(zhì)溶液中陰離子向負(fù)極移動(dòng)，即溶液中的OH^-移向負(fù)極移動(dòng)；負(fù)極電極反應(yīng)式為CH₃OH+8OH^--6e^-=CO₃^2-+6H₂O，則2mol甲醇轉(zhuǎn)移電子為12mol，即轉(zhuǎn)移電子數(shù)為12N_A；
故答案為：CH₃OH；負(fù)；12N_A；
（3）1kW•h=3600kJ，n（H₂O）=$\frac{18}$mol，則放出的熱量為$\frac{18}$×akJ=$\frac{ab}{18}$kJ，該電池的能量轉(zhuǎn)化率為$\frac{3600kJ}{\frac{ab}{18}kJ}$=$\frac{64800}{ab}$；
故答案為：$\frac{64800}{ab}$．

點(diǎn)評(píng) 本題考查了化學(xué)反應(yīng)中的能量變化、氧化還原反應(yīng)、原電池原理的應(yīng)用和電子轉(zhuǎn)移的計(jì)算，題目難度中等，側(cè)重于考查學(xué)生的分析能力和計(jì)算能力，注意把握氧化還原反應(yīng)的基本概念和電極方程式的書(shū)寫(xiě)．