Question

14．（1）甲醇（CH₃OH）是一種重要的化工原料．已知  CH₃OH（1）+O₂（g）=CO（g）+2H₂O（g）；△H=-443.64kJ•mol^-1
2CO （g）+O₂（g）=2CO₂（g）；△H=-566.00kJ•mol^-1
H₂O（1）=H₂O （g）；△H=+44.00kJ•mol^-1
試寫出能表示CH₃OH（1）燃燒熱的熱化學方程式：CH₃OH（1）+$\frac{3}{2}$O₂（g）=CO₂（g）+2H₂O（1）△H=-814.64kJ•mol^-1．
試利用熱化學方程式計算，完全燃燒16g甲醇生成CO₂和H₂O（l）時，放出的熱量為407.32kJ
②科研人員新近開發出一種由甲醇和氧氣以強堿做電解質溶液的新型手機電池．據此回答下列問題：
氧氣在正極；甲醇在負極
（2）如圖所示，800℃時A、B、C三種氣體在密閉容器中反應時的濃度變化，分析圖象，回答問題：
①該反應的方程式為2A2B+C．
②2min內，用B表示的反應速率為0.1mol/（L•min）．
③在其他條件下，測得A的反應速率為0.05mol/（L•s），此時的反應與800℃時相比，快．

Answer 1

分析 （1）①1molCH₃OH（1）完全燃燒生成二氧化碳和液態水為燃燒熱，結合蓋斯定律、物質的量與反應中熱量變化成正比計算；
②由甲醇和氧氣以強堿做電解質溶液構成的原電池中，甲醇在負極上失去電子，氧氣在正極上得到電子；
（2）①由圖可知，A的物質的量濃度減少，B、C的物質的量濃度增加，則A為反應物、B、C為生成物，結合化學計量數之比等于濃度變化量之比計算；
②結合v=$\frac{△c}{△t}$計算；
③結合反應速率之比等于化學計量數之比計算A的反應速率，然后比較．

解答 解：①由a．CH₃OH（1）+O₂（g）=CO（g）+2H₂O（g）△H=-443.64kJ•mol^-1
b.2CO （g）+O₂（g）=2CO₂（g）△H=-566.00kJ•mol^-1
c．H₂O（1）=H₂O （g）△H=+44.00kJ•mol^-1
及1molCH₃OH（1）完全燃燒生成二氧化碳和液態水為燃燒熱可知，
a+b×$\frac{1}{2}$-c得到燃燒熱的熱化學方程式為CH₃OH（1）+$\frac{3}{2}$O₂（g）=CO₂（g）+2H₂O（1）△H=-814.64kJ•mol^-1，
完全燃燒16g甲醇生成CO₂和H₂O（l）時，放出的熱量為$\frac{16g}{32g/mol}$×814.64kJ=407.32kJ，
故答案為：CH₃OH（1）+$\frac{3}{2}$O₂（g）=CO₂（g）+2H₂O（1）△H=-814.64kJ•mol^-1；407.32；
②由甲醇和氧氣以強堿做電解質溶液構成的原電池中，甲醇在負極上失去電子，負極反應為CH₃OH+8OH^--6e^-=CO₃^2-+6H₂O，氧氣在正極上得到電子，
故答案為：正；負；
（2）①由圖可知，A的物質的量濃度減少，B、C的物質的量濃度增加，則A為反應物、B、C為生成物，且△c（A）：△c（B）：△c（C）=2：2：1，2min時反應達到平衡，則反應方程式為2A2B+C，
故答案為：2A2B+C；
②2min內，用B表示的反應速率為$\frac{0.3mol/L-0.1mol/L}{2min}$=0.1mol/（L•min），故答案為：0.1mol/（L•min）；
③反應速率之比等于化學計量數之比，則800℃時v（A）=v（B）=0.1mol/（L•min），可知在其他條件下，測得A的反應速率為0.05mol/（L•s）=3mol/（L•min），此時的反應與800℃時相比，比800℃時快，
故答案為：快．

點評 本題考查物質的量濃度隨時間變化曲線、熱化學反應及原電池，為高頻考點，把握蓋斯定律、燃燒熱、原電池工作原理以及圖中濃度變化、速率計算等為解答的關鍵，側重分析與應用能力的考查，注意速率單位，題目難度不大．