Question

（10分）能源短缺是人類社會面臨的重大問題。甲醇是一種可再生能源，具有廣泛的開發和應用前景。（注：“原子經濟性”是指，在化學品合成過程中，合成方法和工藝應被設計成能把反應過程中所用的所有原材料盡可能多的轉化到最終產物中）

（1）工業上一般采用下列兩種反應合成甲醇

     反應I：  CO(g) ＋ 2H₂(g)    CH₃OH(g)  ΔH₁

     反應II： CO₂(g) ＋ 3H₂(g)   CH₃OH(g)  +  H₂O(g) ΔH₂

     上述反應符合“原子經濟”原則的是：             （填“I”或“Ⅱ”）。

（2）已知在常溫常壓下：

① 2CH₃OH(l) ＋ 3O₂(g) ＝ 2CO₂(g)＋ 4H₂O(g)   ΔH ＝－1275.6 kJ·mol^-1

② 2CO (g)+ O₂(g)＝ 2CO₂(g)   ΔH ＝－566.0 kJ·mol^-1

③ H₂O(g) ＝ H₂O(l)   ΔH ＝ －44.0kJ·mol^-1

請寫出甲醇不完全燃燒生成一氧化碳和液態水的熱化學方程式

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（3）甲醇—空氣燃料電池，電解質溶液是：20%～30%的KOH溶液。請寫出甲醇—空氣燃料電池放電時正極的電極反應式。

                                        　　。

（4）下圖是一個電化學過程示意圖。

① 鋅片上發生的電極反應式為                         。

② 假設使用甲醇—空氣燃料電池作為本過程中的電源，銅片的質量變化96g，則燃料電池理論上需要     mol甲醇。

 

Answer 1

每空2分

（1）    I    

（2）  CH₃OH(l)＋ O₂(g) ＝ CO(g) ＋ 2H₂O(l)   ΔH ＝ －442.8kJ·mol^-1

（3）  O₂+2H₂O+4e^－=4OH^－

（4） Cu²⁺+2e^－=Cu           0.5 mol

解析: