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(fā)出一種由甲醇和氧氣以強堿做電解質(zhì)溶液的新型手機電池．據(jù)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(nèi)，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(tài)水為燃燒熱，結(jié)合蓋斯定律、物質(zhì)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(zhì)溶液構(gòu)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(zhì)的量濃度減少，B、C的物質(zhì)的量濃度增加，則A為反應物、B、C為生成物，結(jié)合化學計量數(shù)之比等于濃度變化量之比計算；
②結(jié)合v=$\frac{△c}{△t}$計算；
③結(jié)合反應速率之比等于化學計量數(shù)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(tài)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(zhì)溶液構(gòu)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(zhì)的量濃度減少，B、C的物質(zhì)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(nèi)，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(shù)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(zhì)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(cè)重分析與應用能力的考查，注意速率單位，題目難度不大．