题目
甲醇是一种重要化工原料,又是一种可再生能源,具有开发和应用的广阔前景。 (1)已知:CH3OH(g) ===HCHO(g)+H2(g) ΔH=+84 kJ·mol-1 2H2(g)+O2(g) ===2H2O(g) ΔH=-484 kJ·mol-1 工业上常以甲醇为原料制取甲醛,请写出CH3OH(g)与O2(g)反应生成HCHO(g)和H2O(g)的热化学方程式: 。 (2)工业上可用如下方法合成甲醇,化学方程式为CO(g)+2H2(g)CH3OH(g),已知某些化学键的键能数据如下表: 化学键 C—C C—H H—H C—O C≡O O—H 键能/ kJ·mol-1 348 413 436 358 x 463 请回答下列问题: ①该反应的ΔS (填“>”或“<”)0。右图中曲线a到曲线b的措施是 。 ②已知CO中的C与O之间为三键,其键能为x kJ·mol-1,则x= 。 (3)由甲醇、氧气和NaOH溶液构成的新型手机电池,可使手机连续使用一个月才充一次电。 ①该电池负极的电极反应式为 。 ②若以该电池为电源,用石墨作电极电解200 mL含有如下离子的溶液。 离子 Cu2+ H+ Cl− SO42 - c/mol·L-1 0.5 2 2 0.5 电解一段时间后,当两极收集到相同体积(相同条件下)的气体时(忽略溶液体积的变化及电极产物可能存在的溶解现象)阳极上收集到氧气的质量为 。 (4)电解水蒸气和CO2产生合成气(H2+CO)。较高温度下(700~1 000 ℃),在SOEC两侧电极上施加一定的直流电压,H2O和CO2在氢电极发生还原反应产生O2−,O2−穿过致密的固体氧化物电解质层到达氧电极,在氧电极发生氧化反应得到纯O2。由上图可知A为直流电源的 (填“正极”或“负极”),请写出以H2O为原料生成H2的电极反应式: 。
答案:(1) 2CH3OH(g)+O2(g)2HCHO(g)+2H2O(g)ΔH=-316 kJ·mol-1 (2) ①< 加入催化剂 ②1 097 (3) ①CH3OH-6e-+8OH-C+6H2O ②3.2 g (4) 负极 H2O+2e-H2↑+O2-