Question

（10分）能源短缺是人类社会面临的重大问题。甲醇是一种可再生能源，具有广泛的开发和应用前景。（注：“原子经济性”是指，在化学品合成过程中，合成方法和工艺应被设计成能把反应过程中所用的所有原材料尽可能多的转化到最终产物中）

（1）工业上一般采用下列两种反应合成甲醇

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

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

     上述反应符合“原子经济”原则的是：              （填“I”或“Ⅱ”）。

（2）已知在常温常压下：

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 ＝ －44.0 kJ·mol^-1

请写出甲醇不完全燃烧生成一氧化碳和液态水的热化学方程式

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（3）甲醇—空气燃料电池，电解质溶液是：20%～30%的KOH溶液。请写出甲醇—空气燃料电池放电时正极的电极反应式。

                                         　　。

（4）下图是一个电化学过程示意图。

① 锌片上发生的电极反应式为                          。

② 假设使用甲醇—空气燃料电池作为本过程中的电源，铜片的质量变化96g，则燃料电池理论上需要      mol甲醇。

Answer

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