Question

3£®ÇâÊÇδÀ´×îºÃµÄÄÜÔ´Ñ¡Ôñ£¬ÖÆÈ¡ÇâÆøµÄ³ÉÊìµÄ·½·¨Óкܶ࣬ÀûÓü״¼¿ÉÒÔÓëË®ÕôÆø·´Ó¦Éú³ÉÇâÆø£¬·´Ó¦·½³ÌʽÈçÏ£ºCH₃OH£¨g£©+H₂O£¨g£©?CO₂£¨g£©+3H₂£¨g£©¡÷H£¨298K£©=+49.4kJ/mol£¬Ò»¶¨Ìõ¼þÏ£¬ÏòÈÝ»ýΪ2LµÄºãÈÝÃܱÕÈÝÆ÷ÖгäÈë1mol CH₃OH£¨g£©ºÍ3mol H₂O£¨g£©£¬ÊµÑé²âµÃ£º´ïµ½Æ½ºâ״̬ʱ£¬ÎüÊÕÈÈÁ¿19.76kJ£®Ôò
£¨1£©´ïƽºâʱ»ìºÏÆøÌåµÄѹǿÊÇ·´Ó¦Ç°µÄ1.2±¶£®
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£¨3£©¸ÃÌõ¼þÏ·´Ó¦´ïƽºâ״̬µÄÒÀ¾ÝÊÇ£¨ÌîÐòºÅ£©D£®
A£®v_Õý£¨CH₃OH£©=v_Õý£¨CO₂£©  B£®»ìºÏÆøÌåµÄÃܶȲ»±ä
C£®c£¨CH₃OH£©=c£¨H₂O£©     D£®»ìºÏÆøÌåµÄ×ÜÎïÖʵÄÁ¿²»±ä
£¨4£©¼×´¼Ö±½ÓȼÁϵç³Øµç½âÖÊΪËáÐÔ£¬¸º¼«·´Ó¦ÎªCH₃OH-6e^-+H₂O=CO₂¡ü+6H⁺£¬¸Ãµç³ØµÄÀíÂÛÊä³öµçѹΪ1.18V£¬ÄÜÁ¿ÃܶÈE=5.92 kW•h•kg^-1£¨ÁÐʽ¼ÆË㣬½á¹û±£ÁôÁ½Î»Ð¡Êý£©£¨ÄÜÁ¿ÃܶÈ=µç³ØÊä³öµçÄÜ/ȼÁÏÖÊÁ¿£¬1kW•h=3.6¡Á10⁶J£¬Ò»¸öµç×ӵĵçÁ¿Îª1.6¡Á10^-19C£¬N_A=6.02¡Á10²³mol^-1£©

Answer 1

·ÖÎö £¨1£©ÎüÈÈ19.76KJ£¬¾Ý·½³Ìʽ¿ÉÒÔÇóµÃ£¬·´Ó¦µÄn£¨CH₃OH£©=$\frac{17.96kJ}{49.4kJ/mol}$=0.4mol£¬Ôò
              CH₃OH£¨g£©+H₂O£¨g£©¨TCO₂£¨g£©+3H₂£¨g£©¡÷H£¨298K£©=+49.4kJ/mol
·´Ó¦Ç°£¨mol£©   1         3        0        0
·´Ó¦ÁË£¨mol£©  0.4        0.4     0.4     1.2
ƽºâºó£¨mol£©  0.6        2.6      0.4     1.2
ºãκãÈÝÏ£¬ÆøÌåµÄѹǿ֮±ÈµÈÓÚÎïÖʵÄÁ¿Ö®±È£¬¾Ý´Ë¼ÆË㷴Ӧǰºóѹǿ֮±È£»
£¨2£©ÀûÓÃÈý¶Îʽ·¨¼ÆËã³öƽºâʱµÄŨ¶È£¬K=$\frac{Éú³ÉÎïŨ¶ÈÃÝÖ®»ý}{·´Ó¦ÎïŨ¶ÈÃÝÖ®»ý}$£»
£¨3£©Æ½ºâ״̬ʱÕýÄæ·´Ó¦ËÙÂÊÏàµÈ£¬·´Ó¦ÌåϵÖи÷ÎïÖʵÄÎïÖʵÄÁ¿²»±ä¡¢ÎïÖʵÄÁ¿Å¨¶È²»±ä¡¢°Ù·Öº¬Á¿²»±äÒÔ¼°ÓÉ´ËÒýÆðµÄһϵÁÐÎïÀíÁ¿²»±ä£»
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¼ÆËã1Kg¼×´¼Êä³öµÄµçÄÜ£¬½áºÏÄÜÁ¿Ãܶȹ«Ê½¼ÆË㣮

½â´ð ½â£º£¨1£©ÎüÈÈ19.76KJ£¬¾Ý·½³Ìʽ¿ÉÒÔÇóµÃ£¬·´Ó¦µÄn£¨CH₃OH£©=$\frac{17.96kJ}{49.4kJ/mol}$=0.4mol£¬Ôò
              CH₃OH£¨g£©+H₂O£¨g£©¨TCO₂£¨g£©+3H₂£¨g£©¡÷H£¨298K£©=+49.4kJ/mol
·´Ó¦Ç°£¨mol£©   1         3        0        0
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ƽºâºó£¨mol£©  0.6        2.6      0.4     1.2
ƽºâºó£¬»ìºÏÆøÌåµÄѹǿÊÇÔ­À´µÄ$\frac{£¨0.6+2.6+0.4+1.2£©mol}{£¨1+3£©mol}$=1.2£¬
¹Ê´ð°¸Îª£º1.2£»
£¨2£©K=$\frac{Éú³ÉÎïŨ¶ÈÃÝÖ®»ý}{·´Ó¦ÎïŨ¶ÈÃÝÖ®»ý}$=$\frac{1£®{2}^{3}¡Á0.4}{0.6¡Á2.6}$¡Ö0.11£¬
¹Ê´ð°¸Îª£º0.11£»
£¨3£©A¡¢·´Ó¦·½ÏòÏàͬ£¬ÎÞÂÛÊÇ·ñ´ïµ½Æ½ºâ״̬¶¼´æÔÚv_Õý£¨CH₃OH£©=v_Õý£¨CO₂£©£¬²»ÄܾݴËÅжÏƽºâ״̬£¬¹ÊA´íÎó£»
B¡¢Ìå»ý²»±ä£¬·´Ó¦ÎïºÍÉú³ÉÎﶼÊÇÆøÌ壬ËùÒÔÃܶÈÓÀÔ¶²»±ä£¬²»ÄܾݴËÅжÏƽºâ״̬£¬¹ÊB´íÎó£»
C¡¢¼×´¼ºÍË®ÕôÆøŨ¶ÈÏàµÈ£¬¾ö¶¨ÓÚ¼ÓÈëµÄÁ¿£¬ÓëÊÇ·ñƽºâÎ޹أ¬²»ÄܾݴËÅжÏƽºâ״̬£¬¹ÊC´íÎó£»
D¡¢·´Ó¦Ç°ºóÆøÌåÌå»ý²»Í¬£¬ÆøÌå×ÜÎïÖʵÄÁ¿²»±ä˵Ã÷ÕýÄæ·´Ó¦ËÙÂÊÏàµÈ£¬·´Ó¦´ïµ½Æ½ºâ״̬£¬¹ÊDÕýÈ·£»
¹ÊÑ¡D£»
£¨4£©¸º¼«Éϼ״¼Ê§µç×ÓºÍË®·´Ó¦Éú³É¶þÑõ»¯Ì¼ºÍÇâÀë×Ó£¬µç¼«·´Ó¦Ê½ÎªCH₃OH-6e^-+H₂O=CO₂¡ü+6H⁺£¬
1Kg¼×´¼Êä³öµÄµçÄÜ£ºw=UIt=Uq=1.18¡Á1000/32¡Á6¡Á6.02¡Á10²³¡Á1.602¡Á10^-19J
=2.1699¡Á10⁷ J
=2.1337¡Á10⁷/3.6¡Á10⁶kW•h
=5.92 kW•h
¼×´¼Ö±½ÓȼÁϵç³ØÄÜÁ¿ÃܶÈE=5.92kW•h•kg^-1£®
¹Ê´ð°¸Îª£ºCH₃OH-6e^-+H₂O=CO₂¡ü+6H⁺£»5.92£®

µãÆÀ ±¾Ì⿼²é»¯Ñ§Æ½ºâ¼ÆËã¡¢Ô­µç³ØÔ­Àí¡¢»¯Ñ§Æ½ºâ״̬ÅжϵÈ֪ʶµã£¬Îª¸ßƵ¿¼µã£¬ÖªµÀÈý¶Îʽ·¨ÔÚ»¯Ñ§Æ½ºâ¼ÆËãÖеÄÁé»îÔËÓã¬Ö»Óз´Ó¦Ç°ºó¸Ä±äµÄÎïÀíÁ¿²ÅÄÜ×÷Ϊƽºâ״̬ÅжÏÒÀ¾Ý£¬ÄѵãÊÇ£¨4£©Ìâ¼ÆË㣬¼ÆËãÁ¿½Ï´ó£¬ÇÒÓëÎïÀí֪ʶÁé»î¿¼²é£¬Äѵã½Ï´ó£®