Question

（10分）甲醇(CH₃OH)的用途广泛，摩托罗拉公司也开发出一种由甲醇、氧气以及强碱做电解质溶液的新型手机电池，容量达氢镍电池或锂电池的10倍，可连续使用一个月才充一次电．请完成下列与甲醇有关的问题．

（1）工业上用3克氢气与二氧化碳反应生成气态甲醇和水蒸气，放出24.5千焦的热量。

①请写出该反应的热化学反应方程式：                                                     利用该反应，在温度和容积相同的A、B两个容器中，按不同方式投入反应物，保持恒温恒容，经10秒钟后达到平衡，达到平衡时的有关数据如下表：    

②从反应开始到达到平衡时，A中用CO₂来表示的平均反应速率为                  。

③A中达到平衡时CO₂的转化率为            ，B中a=          。

（2）某同学设计了一个甲醇燃料电池，其装置如图：

①写出图中通入甲醇这一极的电极反应式                                       。

②反应一段时间后，正极附近的碱性          （增强。减弱  不变）

 

Answer 1

（1）①   (2分)

② 0.1c₁ mol/(L·s) 或0.1c₂ mol/(L·S)（任答对一个得分）(1分)

③ 60%  (2分)  19.6(2分)

（2）① CH₃OH- 6e^－+ 8OH^－ = CO₃^2－+6H₂O   (2分)   ② 增强(1分)

解析:（1）①考查热化学方程式的书写②甲醇的浓度变化未c1，则根据方程式可知，CO₂的浓度变化也是c1，所以反应速率为0.1c₁ mol/(L·s)。放出的热量是29.4kJ，所以消耗的CO₂是，所以转化率是60％。根据反应物投入量可知A和B是等效的，所以B中吸收的热量是49kJ－29.4kJ=19.6kJ。

（3）甲醇失去电子，发生氧化反应，在负极通入。氧气在正极通入，得到电子发生还原反应，生成OH^－，所以正极周围碱性增强。