Question

【题目】甲醇(CH3OH)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：

① 2CH3OH(l) ＋ 3O2(g) ＝ 2CO2(g) ＋ 4H2O(g) ΔH ＝－1275.6 kJ／mol

② 2CO (g)+ O2(g) ＝ 2CO2(g) ΔH ＝－566.0 kJ／mol

③ H2O(g) ＝ H2O(l) ΔH ＝－44.0 kJ／mol

请计算1 mol甲醇不完全燃烧生成1 mol一氧化碳和液态水放出的热量为________

（2）某实验小组依据甲醇燃烧的反应原理，设计如右图所示的电池装置。

①工作一段时间后，测得溶液的pH 。(填“增大”“减小”“不变”)

②该电池负极的电极反应为 。

（3）某金属的相对原子质量为52.00，用上述电池电解该金属的一种含氧酸盐的酸性水溶液时，阳极每放出3 360 mL(标准状况)氧气，阴极析出金属10.4 g，在该含氧酸盐中金属的化合价为 ，

在该实验中，若不考虑能量的损失，电池中消耗甲醇的质量最少是 g(结果精确至0.1 g)

Answer 1

【答案】

（1）442.8KJ

（2）减小，CH3OH – 6e－ + 8OH— === CO32－ +6H2O

（3）+3；3.2

【解析】

试题分析：（1）①2CH3OH(l)+3O2(g)═2CO2(g)+4H2O(g)△H=-1275.6kJmol-1，②2CO(g)+O2(g)═2CO2(g) △H=-566.0kJmol-1，③H2O(g)═H2O(l)△H=-44.0kJmol-1，根据盖斯定律，将已知反应×(①-②+③×4)得到CH3OH(l)+O2(g)=CO(g)+2H2O(l)，所以该反应的△H=×[(-1275.6kJ/mol)-(-566.0kJ/mol)+ (-44.0kJ/mol)×4] =-442.8kJmol-1，即CH3OH(l)+O2(g) =CO(g)+ 2H2O(l) △H=-442.8kJmol-1，因此1mol甲醇不完全燃烧生成1mol一氧化碳和液态水放出的热量为442.8kJ，故答案为：442.8kJ；

（2）①CH3OH+8OH--6e-=CO32-+6H2O，氢氧根离子被消耗，所以溶液的pH减小，故答案为：减小；

②在燃料电池中，负极是燃料发生失电子的氧化反应，即CH3OH+8OH--6e-=CO32-+6H2O，故答案为：CH3OH+8OH--6e-=CO32-+6H2O；

（3）设金属的化合价为x，则根据得失电子守恒关系可得×4=×x，解得x=3，

n(O2)==0.15mol，得到0.15mol×4=0.6mol电子，由CH3OH+8OH--6e-=CO32-+6H2O可知，0.1mol甲醇失去0.6mol电子，因此甲醇的质量为0.1mol×32g/mol=3.2g，故答案为：+3；3.2。