Question

（1）已知2H₂（g）+O₂（g）=2H₂O（l）△H=-571.6kJ/mol，CO（g）+

1

2

O₂（g）=CO₂（g）△H=-283.0kJ/mol．某H₂和CO的混合气体完全燃烧时放出113.74kJ热量，同时生成3.6g液态水，则原混合气体中H₂和CO的物质的量之比为______．
（2）以甲醇、空气，氢氧化钾溶液为原料，石墨为电极，可构成燃料电池；已知该燃料电池的总反应式是：2CH₃OH+3O₂+4OH^-=2CO₃^2-+6H₂O，该燃料电池发生反应时，正极区溶液的pH______（填“增大”，“减小”或“不变”）该电池的负极反应式为______．
（3）用上述燃料电池进行粗铜的精炼，粗铜应连接电源的______极，该粗铜精炼电解池的阴极反应式为______．

Answer 1

（1）水的物质的量为

3.6g

18g/mol

=0.2mol，
由2H₂+O₂═2H₂O可知，n（H₂）=n（H₂O）=0.2mol，
由2H₂（g）+O₂（g）═2H₂O（l）△H=-571.6kJ?mol^-1可知，0.2molH₂燃烧放出的热量为57.16KJ，
则CO燃烧放出的热量为113.74KJ-57.16KJ=56.58KJ，
设混合气体中CO的物质的量为x，则
CO（g）+

1

2

O₂（g）=CO₂（g）△H=-283kJ?mol^-1
1 283KJ
x56.58KJ

1

x

=

283KJ

56.58KJ

，解得x=0.2mol，即n（CO）=0.20mol，
所以原混合气体中H₂和CO的物质的量之比为0.2mol：0.2mol=1：1，
故答案为：1：1；
（2）碱性条件下，正极上氧气得电子生成氢氧根离子，所以正极区溶液的pH增大，负极上甲醇失电子生成碳酸根离子，所以负极的电极反应式为：2CH₃OH-12e^-+16OH^-=2CO₃^2-+12H₂O，
故答案为：增大；2CH₃OH-12e^-+16OH^-=2CO₃^2-+12H₂O；
（3）电解精炼时粗铜作阳极，与正极相连，阴极铜离子得电子生成铜单质，则阴极上电极反应式为：Cu²⁺+2e^-=Cu，故答案为：正极；Cu²⁺+2e^-=Cu．