Question

能源问题是当前人类社会面临的一项重大课题，H₂、CO、CH₃OH都是重要的能源物质，它们的燃烧热依次为285.8 kJ/mol、282.5 kJ/mol、726.7 kJ/mol。请回答：

（1）已知CO和H₂在一定条件下可以合成甲醇：CO+2H₂=CH₃OH。则H₂与CO反应生成CH₃OH的热化学方程式为：                            。

（2）如图为某种燃料电池的工作原理示意图，a、b均为惰性电极。 ①使用时，空气从              口通入（填“A”或“B”）；

②假设使用的“燃料”是甲醇，a极的电极反应式为：                          

③假设使用的“燃料”是水煤气（成分为CO、H₂）用这种电池电镀铜，待镀金属增重6.4 g，则至少消耗标准状况下水煤气的体积为          。

Answer

（1）CO（g）+2H2（g）=CH3OH（l） △H=-127.4 kJ/mol

（2）①B；②CH3OH-6e-+8OH-=CO32-+6H2O；③2.24 L

【解析】

试题分析：（1）CO燃烧的热化学方程式：CO（g）+O2（g）═CO2（g）△H="-282.5" kJ•mol-1 ①，H2燃烧的热化学方程式：2H2（g）+O2（g）═2H2O（l）△H="-285.8×2" kJ•mol-1 ②，CH3OH燃烧的热化学方程式：CH3OH（l）+O2（g）═CO2（g）+2H2O（l）△H="-726.7" kJ•mol-1 ③，将①+②+（-③）可得：CO（g）+2H2（g）═CH3OH（l）△H=-127.4KJ•mol-1，故答案为：CO（g）+2H2（g）═CH3OH（l）△H=-127.4KJ•mol-1；

（2）①由电子转移方向可知a为负极，发生氧化反应，应通入燃料，b为正极，发生还原反应，应通入空气，故答案为：B；

②假设使用的“燃料”是甲醇，a极为负极，发生的电极反应式为CH3OH-6e-+8OH-=CO32-+6H2O，b为正极，发生还原反应，电极方程式为O2+4e-+2H2O=4OH-，故答案为：CH3OH-6e-+8OH-=CO32-+6H2O；

③假设使用的“燃料”是H2，则负极发生H2+2e-+2OH-=2H2O，用这种电池电镀铜，待镀金属增重6.4g，n（Cu）==0.1mol，转移电子0.2mol，由电极方程式可知消耗0.1molH2，体积为2.24L，故答案为：2.24L

考点：考查了化学反应中的能量变化、燃料电池、盖斯定律的相关知识。