Question

據(jù)報道，摩托羅拉公司開發(fā)了一種以甲醇為原料，以KOH為電解質(zhì)的用于手機的可充電的高效燃料電池，充一次電可連續(xù)使用一個月．如圖是一個電化學過程的示意圖．已知甲池的總反應式為：2CH₃OH+3O₂+4KOH2K₂CO₃+6H₂O請?zhí)羁眨?/p>

（1）充電時：①原電池的負極與電源負極相連．②陽極的電極反應式為   ．

（2）放電時：負極的電極反應式為   ．

（3）在此過程中若完全反應，乙池中A極的質(zhì)量升高648g，則甲池中理論上消耗O₂  L（標準狀況下）．

（4）若在常溫常壓下，1gCH₃OH燃燒生成CO₂和液態(tài)H₂O時放熱22.68kJ，表示該反應的熱化學方程式為   ．

Answer 1

考點：  化學電源新型電池．

專題：  電化學專題．

分析：  （1）放電時，負極上甲醇失電子發(fā)生氧化反應；

（2）充電時，原電池負極與電源負極相連，陽極上失電子發(fā)生氧化反應；

（3）乙池中B極上銀離子得電子發(fā)生還原反應，根據(jù)轉(zhuǎn)移電子相等計算氧氣的體積；

（4）n（CH₃OH）=mol，結(jié)合方程式2CH₃OH（l）+3O₂（g）=2CO₂（g）+4H₂O（g）計算反應熱．

解答：  解：（1）充電時，原電池負極與電源負極相連，陽極上氫氧根離子失電子發(fā)生氧化反應，電極反應式為：4OH^﹣﹣4e﹣═2H₂O+O₂↑，

故答案為：負；4OH^﹣﹣4e﹣═2H₂O+O₂↑；

（2）放電時，甲醇失電子和氫氧根離子反應生成碳酸根離子和水，所以電極反應式為：CH₃OH﹣6e^﹣+8OH^﹣═CO₃^2﹣+6H₂O，

故答案為：CH₃OH﹣6e^﹣+8OH^﹣═CO₃^2﹣+6H₂O；

（3）乙池中B極上銀離子得電子發(fā)生還原反應，當乙池中B極的質(zhì)量升高648g，則甲池中理論上消耗O₂體積==33.6L，

故答案為：33.6；

（4）n（CH₃OH）=mol，生成CO₂和液態(tài)H₂O時放熱22.68kJ，則2molCH₃OH燃燒放出的熱量為2×22.68kJ×32=1451.52kJ，

反應的熱化學方程式為2CH₃OH（l）+3O₂（g）=2CO₂（g）+4H₂O（g）△H=﹣1451.52kJ/mol，

故答案為：2CH₃OH（l）+3O₂（g）=2CO₂（g）+4H₂O（g）△H=﹣1451.52kJ/mol．

點評：  本題以甲醇為燃料綜合考查了燃料電池以及化學平衡問題，為高頻考點，側(cè)重于學生的分析能力和計算能力的考查，難度不大，注意正負極上電極反應式的書寫要結(jié)合電解質(zhì)溶液的酸堿性，即使燃料和氧化劑相同，如果電解質(zhì)溶液不同，電極反應式也不同．