Question

7．（1）2mol O₃和 3mol O₂的質(zhì)量之比為1：1，分子數(shù)之比為2：3，同溫同壓下的密度之比為3：2，含氧原子數(shù)之比1：1，體積之比為2：3．
（2）在標(biāo)準(zhǔn)狀況下，由CO和CO₂組成的混合氣體6.72L，質(zhì)量為11.6g．此混合物中CO的物質(zhì)的量為0.1mol，混合氣體的平均相對(duì)分子質(zhì)量為38.7．
（3）甲醇是一種重要的化工原料，在生產(chǎn)中有著重要的應(yīng)用，工業(yè)上用甲烷氧化法合成甲醇的反應(yīng)有：
（i）CH₄（g）+CO₂（g）?2CO（g）+2H₂（g）△H₁=+247.3kJ•mol^-1
（ii）CO（g）+2H₂（g）?CH₃OH （g）△H₂=-90.1kJ•mol^-1
（iii）2CO（g）+O₂（g）?2CO₂（g） ）△H₃=-566.0kJ•mol^-1
用CH₄和0₂直接制備甲醇蒸氣的熱化學(xué)方程式為2CH₄（g）+O₂（g）?2CH₃OH（g）△H=-251.61kJ/mol．
（4）甲醇/空氣-KOH燃料電池廣泛應(yīng)用于筆記本電腦儲(chǔ)能供能裝置，電池工作原理如圖所示．
 ①寫(xiě)出負(fù)極反應(yīng)方程式CH₃OH-6e^-+8OH^-=CO₃^2-+6H₂O
 ②電池工作過(guò)程中電解質(zhì)溶液pH降低（填“升高”、“降低”、“不變”）

Answer 1

分析 （1）根據(jù)m=nM計(jì)算質(zhì)量之比，分子數(shù)目之比等于其物質(zhì)的量之比，同溫同壓下氣體密度之比等于其相對(duì)分子質(zhì)量之比，結(jié)合分子式計(jì)算氧原子數(shù)目之比，同溫同壓下氣體體積之比等于物質(zhì)的量之比；
（2）根據(jù)n=$\frac{V}{{V}_{m}}$計(jì)算混合氣體總物質(zhì)的量，再結(jié)合總質(zhì)量列方程計(jì)算各自物質(zhì)的量，根據(jù)$\overline{M}$=$\frac{{m}_{總}(cāng)}{{n}_{總}(cāng)}$計(jì)算平均相對(duì)分子質(zhì)量；
（3）已知：（i）CH₄（g）+CO₂（g）?2CO（g）+2H₂（g）△H₁=+247.3kJ•mol^-1
（ii）CO（g）+2H₂（g）?CH₃OH（g）△H₂=-90.1kJ•mol^-1
（iii）2CO（g）+O₂（g）?2CO₂（g） ）△H₃=-566.0kJ•mol^-1
根據(jù)蓋斯定律，i×2+2×ii+iii可得：2CH₄（g）+O₂（g）?2CH₃OH（g）；
（4）①原電池負(fù)極發(fā)生氧化反應(yīng)，甲醇在負(fù)極失去電子，堿性條件下生成碳酸根離子與水；
②反應(yīng)本質(zhì)是甲醇燃燒生成二氧化碳與水，二氧化碳與KOH反應(yīng)生成碳酸鉀與水，反應(yīng)消耗KOH，電解質(zhì)溶液堿性減弱．

解答 解：（1）2mol O₃和 3mol O₂的質(zhì)量之比為2mol×48g/mol：3mol×32g/mol=1：1，分子數(shù)之比為2mol：3mol=2：3，同溫同壓下的密度之比為48：32=3：2，含氧原子數(shù)之比2mol×3：3mol×2=1：1，體積之比為2mol：3mol=2：3，
故答案為：1：1；2：3；3：2；1：1；2：3；
（2）混合氣體總物質(zhì)的量為$\frac{6.72L}{22.4L/mol}$=0.3mol，
設(shè)CO和CO₂的物質(zhì)的量分別為xmol、ymol，則：
$\left\{\begin{array}{l}{x+y=0.3}\\{28x+44y=11.6}\end{array}\right.$
解得x=0.1、y=0.2
混合氣體平均相對(duì)分子質(zhì)量為$\frac{11.6}{0.3}$=38.7，
故答案為：0.1mol；38.7；
（3）已知：（i）CH₄（g）+CO₂（g）?2CO（g）+2H₂（g）△H₁=+247.3kJ•mol^-1
（ii）CO（g）+2H₂（g）?CH₃OH（g）△H₂=-90.1kJ•mol^-1
（iii）2CO（g）+O₂（g）?2CO₂（g） ）△H₃=-566.0kJ•mol^-1
根據(jù)蓋斯定律，i×2+2×ii+iii可得：2CH₄（g）+O₂（g）?2CH₃OH（g）△H=-251.61kJ/mol，
故答案為：2CH₄（g）+O₂（g）?2CH₃OH（g）△H=-251.61kJ/mol；
（4）①原電池負(fù)極發(fā)生氧化反應(yīng)，甲醇在負(fù)極失去電子，堿性條件下生成碳酸根離子與水，負(fù)極電極反應(yīng)式為：CH₃OH-6e^-+8OH^-=CO₃^2-+6H₂O，
故答案為：CH₃OH-6e^-+8OH^-=CO₃^2-+6H₂O；
②反應(yīng)本質(zhì)是甲醇燃燒生成二氧化碳與水，二氧化碳與KOH反應(yīng)生成碳酸鉀與水，反應(yīng)消耗KOH，電解質(zhì)溶液堿性減弱，電池工作過(guò)程中電解質(zhì)溶液pH降低，
故答案為：降低．

點(diǎn)評(píng) 本題考查物質(zhì)的量計(jì)算、蓋斯定律應(yīng)用、原電池等，屬于拼合型題目，注意對(duì)基礎(chǔ)知識(shí)的理解掌握．