Question

甲醇是一种可再生能源，具有广泛的开发和应用前景．
（1）已知在常温常压下：
①2CH₃OH（l）+3O₂（g）═2CO₂（g）+4H₂O（g）△H=-1275.6kJ/mol
②H₂O（l）=H₂O（g）△H=+44.0kJ/mol
写出表示甲醇燃烧生成液态水的热化学方程式

 

；
（2）工业上一般采用下列两种反应合成甲醇：
反应A：CO₂（g）+3H₂（g）?CH₃OH（g）+H₂O（g）△H₁
反应B：CO（g）+2H₂（g）?CH₃OH（g）△H₂
相对反应A，采用反应B制备甲醇的优点是

 

；
（3）某种甲醇-空气燃料电池是采用铂作为电极，稀硫酸作电解质溶液．其工作时负极的电极反应式可表示为

 

；
（4）设燃煤烟气中的SO₂、NO₂物质的量之比为1：1，与一定量的氨气、空气反应，生成硫酸铵和硝酸铵的混合物作为副产品化肥，则该反应的化学方程式为

 

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Answer 1

考点：热化学方程式,化学方程式的有关计算

专题：化学反应中的能量变化

分析：（1）根据盖斯定律来解答；
（2）从原子利用率角度来解答；
（3）酸性甲醇燃料电池中负极上甲醇失电子和水反应生成二氧化碳、氢离子，据此写出电极反应式；
（4）根据氧化还原反应配平书写化学反应方程式；

解答： 解：（1）根据盖斯定律，将①-②×4可得：2CH₃OH（l）+3O₂（g）═2CO₂（g）+4H₂O（l）△H=（-1275.6kJ/mol）-（+44.0kJ/mol）×4=-1451.6kJ/mol
故答案为：2CH₃OH（l）+3O₂（g）═2CO₂（g）+4H₂O（l）△H=-1451.6kJ/mol；
（2）相对反应A，采用反应B制备甲醇的优点是原子利用率为100%，符合原子经济和绿色化学的思想，故答案为：无副产物生成，原子利用率高；
（3）甲醇燃料电池实质就是利用CH₃OH燃料在氧气中反应来提供电能，CH₃OH作负极，发生氧化反应，生成二氧化碳和氢离子，电极反应为：CH₃OH+H₂O-6e^-=CO₂↑+6H⁺；故答案为：CH₃OH-6e^-+H₂O=6H⁺+CO₂；
（4）反应方程式为12NH₃+3O₂+4SO₂+4NO₂+6H₂O=4（NH₄）₂SO₄+4NH₄NO₃
故答案为：12NH₃+3O₂+4SO₂+4NO₂+6H₂O=4（NH₄）₂SO₄+4NH₄NO₃

点评：本题考查了盖斯定律、燃料电池电极反应式的书写以及氧化还原反应的书写，难度中等．