Question

【题目】（1）已知在常温常压下：

①CH3OH（l）+ O2（g）=CO（g）+ 2H2O（g）； ΔH＝﹣355.0 kJ∕mol

②2CO（g）+ O2（g）= 2CO2（g） ΔH＝-566.0 kJ/mol

③H2O（l）=H2O（g） ΔH＝+44.0 kJ/mol

写出表示甲醇燃烧热的热化学方程式：___________________________ 。

（2）一定温度下，在两个容积均为2L的密闭容器中，分别发生反应：CO2(g)+3H2(g) CH3OH(g)+H2O(g) △H=-49.0kJ/mol。相关数据如下：

容器	甲
反应物投入量	1mol CO2(g)和3mol H2(g)
平衡时c(CH3OH)	c1
平衡时能量变化	放出29.4kJ

若甲中反应10s时达到平衡，则用CO2来表示甲中反应从开始到平衡过程中的平均反应速率是_____mol/(L·s)。

（3）铅蓄电池放电时总反应为Pb+PbO2+2H2SO4=2PbSO4+2H2O。铅蓄电池放电时的正极反应式为____ ，当电路中有0.2mol电子转移时，理论上两电极质量变化的差为_______ g。

（4）甲烷可直接应用于燃料电池，该电池采用可传导O2－的固体氧化物为电解质，其工作原理如图所示：

①A极电极反应式为____________________。

②若燃料电池消耗的空气在标准状况下的体积是5.6L（假设空气中O2体积为20%），则理论上消耗甲烷________mol。

Answer 1

【答案】 △H= 265.2kJ/mol 0.03 3.2 0.025

【解析】

⑴甲醇燃烧热是1mol甲醇完全燃烧生成稳定的液态水，将① + 0.5② - 2③得其热化学方程式。

⑵一定温度下，在两个容积均为2L的密闭容器中，分别发生反应：CO2(g)+3H2(g) CH3OH(g)+H2O(g) △H=-49.0kJ/mol。相关数据如下：

CO2(g)+3H2(g) CH3OH(g)+H2O(g) △H=-49.0kJ/mol。

1mol 49 kJ

x mol 29.4kJ

1：x = 49:29.4

解得x = 0.6mol

若甲中反应10s时达到平衡，则用CO2来表示甲中反应从开始到平衡过程中的平均反应速率是。

⑶分析得出正极为PbO2，得到电子变为硫酸铅，其放电时的正极反应式为PbO2 + 2e－ + 4H+ + SO42－ = PbSO4 + 2H2O，当电路中有0.2mol电子转移时，

负极

2mol：0.2mol = 96g：yg

解得y = 9.6g

正极

2mol：0.2mol = 64g：zg

解得z = 6.4g

理论上两电极质量变化的差为9.6g-6.4g = 3.2 g。

⑷①A极是甲烷作负极，其电极反应式为CH4 - 8e－ + 4O2－ = 2H2O + CO2。

②若燃料电池消耗的空气在标准状况下的体积是5.6L即空气物质的量为0.25mol，则氧气物质的量为0.05mol，转移电子物质的量为0.2mol，再计算理论上消耗甲烷。

⑴甲醇燃烧热是1mol甲醇完全燃烧生成稳定的液态水，将① + 0.5② - 2③得其热化学方程式CH3OH(l) + 1.5O2(g) = CO2(g) + 2 H2O(l) ΔH＝﹣726.0 kJ∕mol，故答案为：CH3OH(l) + 1.5O2(g) = CO2(g) + 2 H2O(l) ΔH＝﹣726.0 kJ∕mol。

⑵一定温度下，在两个容积均为2L的密闭容器中，分别发生反应：CO2(g)+3H2(g) CH3OH(g)+H2O(g) △H=-49.0kJ/mol。相关数据如下：

CO2(g)+3H2(g) CH3OH(g)+H2O(g) △H=-49.0kJ/mol。

1mol 49 kJ

x mol 29.4kJ

1：x = 49:29.4

解得x = 0.6mol

若甲中反应10s时达到平衡，则用CO2来表示甲中反应从开始到平衡过程中的平均反应速率是，故答案为：0.03。

⑶铅蓄电池放电时总反应为Pb+PbO2+2H2SO4=2PbSO4+2H2O。正极为PbO2，得到电子变为硫酸铅，其放电时的正极反应式为PbO2 + 2e－ + 4H+ + SO42－ = PbSO4 + 2H2O，当电路中有0.2mol电子转移时，

负极

2mol：0.2mol = 96g：yg

解得y = 9.6g

正极

2mol：0.2mol = 64g：zg

解得z = 6.4g

理论上两电极质量变化的差为9.6g-6.4g = 3.2 g，故答案为3.2g。

⑷①A极是甲烷作负极，其电极反应式为CH4 - 8e－ + 4O2－ = 2H2O + CO2，故答案为：CH4 - 8e－ + 4O2－ = 2H2O + CO2。

②若燃料电池消耗的空气在标准状况下的体积是5.6L即空气物质的量为0.25mol，则氧气物质的量为0.05mol，转移电子物质的量为0.2mol，则理论上消耗甲烷，故答案为：0.025。