Question

甲醇是一種可再生能源，具有廣泛的開發和應用前景．
（1）已知在常溫常壓下：
①2CH₃OH（l）+3O₂（g）═2CO₂（g）+4H₂O（g）△H=-1275.6kJ/mol
②H₂O（l）=H₂O（g）△H=+44.0kJ/mol
寫出表示甲醇燃燒生成液態水的熱化學方程式

 

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（2）工業上一般采用下列兩種反應合成甲醇：
反應A：CO₂（g）+3H₂（g）?CH₃OH（g）+H₂O（g）△H₁
反應B：CO（g）+2H₂（g）?CH₃OH（g）△H₂
相對反應A，采用反應B制備甲醇的優點是

 

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（3）某種甲醇-空氣燃料電池是采用鉑作為電極，稀硫酸作電解質溶液．其工作時負極的電極反應式可表示為

 

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（4）設燃煤煙氣中的SO₂、NO₂物質的量之比為1：1，與一定量的氨氣、空氣反應，生成硫酸銨和硝酸銨的混合物作為副產品化肥，則該反應的化學方程式為

 

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Answer 1

考點：熱化學方程式,化學方程式的有關計算

專題：化學反應中的能量變化

分析：（1）根據蓋斯定律來解答；
（2）從原子利用率角度來解答；
（3）酸性甲醇燃料電池中負極上甲醇失電子和水反應生成二氧化碳、氫離子，據此寫出電極反應式；
（4）根據氧化還原反應配平書寫化學反應方程式；

解答： 解：（1）根據蓋斯定律，將①-②×4可得：2CH₃OH（l）+3O₂（g）═2CO₂（g）+4H₂O（l）△H=（-1275.6kJ/mol）-（+44.0kJ/mol）×4=-1451.6kJ/mol
故答案為：2CH₃OH（l）+3O₂（g）═2CO₂（g）+4H₂O（l）△H=-1451.6kJ/mol；
（2）相對反應A，采用反應B制備甲醇的優點是原子利用率為100%，符合原子經濟和綠色化學的思想，故答案為：無副產物生成，原子利用率高；
（3）甲醇燃料電池實質就是利用CH₃OH燃料在氧氣中反應來提供電能，CH₃OH作負極，發生氧化反應，生成二氧化碳和氫離子，電極反應為：CH₃OH+H₂O-6e^-=CO₂↑+6H⁺；故答案為：CH₃OH-6e^-+H₂O=6H⁺+CO₂；
（4）反應方程式為12NH₃+3O₂+4SO₂+4NO₂+6H₂O=4（NH₄）₂SO₄+4NH₄NO₃
故答案為：12NH₃+3O₂+4SO₂+4NO₂+6H₂O=4（NH₄）₂SO₄+4NH₄NO₃

點評：本題考查了蓋斯定律、燃料電池電極反應式的書寫以及氧化還原反應的書寫，難度中等．