Question

【題目】據報道，摩托羅拉公司開發了一種以液態甲醇為原料，以KOH為電解質的用于手機的可充電的高效燃料電池，充一次電可連續使用一個月．下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

請填空：

（1）充電時：①原電池的負極與電源________極相連 ②陽極的電極反應為_________________．

（2）在此過程中若完全反應，乙池中B極的質量增加648g，則甲池中理論上消耗O2_____L（標準狀況下）．

（3）若在常溫常壓下，1gCH3OH燃燒生成CO2和液態H2O時放熱22．68kJ，表示該反應的熱化學方程式為______________________________________．

Answer 1

【答案】 負極 4OH--4e-=2H2O +O2 33.6 CH3OH(l)+3/2 O2（g）=CO2（g）+2H2O（l）△H=-725.76kJ/mol

【解析】（1）①因為放電時負極上甲醇失電子發生氧化反應，所以充電時該電極應發生得電子還原反應，為陰極，故與電源負極相連；②陽極上氫氧根離子失電子發生氧化反應，電極反應式為：4OH--4e-=2H2O+O2↑。

（2）乙池中B極上Ag+得電子發生還原反應，電極反應式為：Ag++e-=Ag，所以生成Ag的質量為648g，物質的量為6mol，轉移電子為6mol，根據電子守恒，甲池中消耗O2轉移的電子也是6mol，由O2+2H2O+4e-=4OH-，所以理論上消耗1.5mol O2，標準狀況下體積為33.6L。

（3）常溫常壓下，1gCH3OH燃燒生成CO2和液態H2O時放熱22.68kJ，則1mol(32g)CH3OH燃燒生成CO2和液態H2O時放熱32×22.68kJ=725.76kJ，表示該反應的熱化學方程式為：CH3OH(l)+ O2(g)=CO2(g)+2H2O(l)△H=-725.76kJ/mol。