Question

【题目】Ⅰ.甲醇来源丰富、价格低廉、运输贮存方便，是一种重要的化工原料，有着重要的用途和应用前景。

（1）工业生产甲醇的常用方法是CO(g)＋2H2(g)===CH3OH(g) ΔH＝－90.8 kJ·mol－1。已知：2H2(g)＋O2(g)===2H2O(l) ΔH＝－571.6 kJ·mol－1,H2(g)＋1/2O2(g)===H2O(g) ΔH＝－241.8 kJ·mol－1。

①H2的燃烧热ΔH＝___________kJ·mol－1。

②CH3OH(g)＋O2(g)=CO(g)＋2H2O(g)的反应热ΔH＝________________。

（2）工业上利用甲醇制备氢气常用方法之一是甲醇蒸气重整法。该法中的一个主要反应为CH3OH(g)=CO(g)＋2H2(g)，此反应能自发进行的原因是______________。

Ⅱ.铅蓄电池是典型的可充型电池，它的正负极格板是惰性材料，电池总反应式为：Pb+PbO2+4H++2SO42-2PbSO4+2H2O。请回答下列问题（不考虑氢、氧的氧化还原）：

（1）放电时：正极的电极反应式是________________；当外电路通过1 mol电子时，理论上正极板的质量增加___g。

（2）在完全放电耗尽PbO2和Pb时，若按图连接，电解一段时间后，则在A电极上生成___、B电极上生成____。

Answer 1

【答案】(13分)

Ⅰ（1）①285.8；②－392.8 kJ/mol

（2）该反应是一个熵增的反应 （△S＞0）

Ⅱ（1）PbO2+2e－+ 4H++2SO42-= PbSO4+ 2H2O ；48；

（2）Pb；PbO2

【解析】

试题Ⅰ（1）①根据燃烧热概念，结合热化学方程式，2H2（g）+O2（g）=2H2O （l）△H=-571.6kJ/mol，氢气的燃烧热为：H2（g）+O2（g）=H2O （l）△H=-285.8kJ/mol，所以氢气的燃烧热为285.8KJ/mol，故答案为：285.8；

②（1）CO（g）+2H2（g）CH3OH（g）△H=-90.8kJ/mol，（2）H2（g）+O2（g）=H2O（g）△H=-241.8kJ/mol；（2）×2-（1）得到：CH3OH（g）+O2（g）CO（g）+2H2O（g）△H="-392.8" kJ/mol，故答案为：-392.8 kJ/mol；

（2）①反应为CH3OH（g）CO（g）+2H2（g），此反应能自发进行的原因是△H-T△S＜0，反应是熵增加的反应，故答案为：反应是熵增加的反应；

Ⅱ（1）电池总反应式为：Pb+PbO2+4H++2SO2-42PbSO4+2H2O，写出电极反应为：负极电解反应：Pb-2e-+SO42-=PbSO4 ，正极电极反应：PbO2+2e-+4H++SO42-=PbSO4+2H2O，放电时：正极的电极反应式是PbO2+2e-+4H++SO42-=PbSO4+2H2O；电解液中H2SO4的浓度将减少；当外电路通过1mol电子时，依据电子守恒计算理论上负极板的质量增加0.5mol×303g/mol-0.5mol×207g/mol=48g；故答案为：PbO2+2e-+4H++SO42-=PbSO4+2H2O；48

（2）在完全放电耗尽PbO2和Pb时，电极上是析出的PbSO4，若按题右图连接B为阳极应是失去电子发生氧化反应，A为阴极是得到电子发生还原反应，实质是电解反应，B电极上发生反应为：PbSO4+2H2O-2e-=PbO2+4H++2SO42-，A电极发生反应为：PbSO4=Pb-2e-+SO42-，故答案为：Pb；PbO2。