Question

某公司开发了一种以甲醇为原料，以KOH为电解质的用于手机的可充电的高效燃料电池，充一次电可连续使用一个月。其中B电极的电极材料为碳，如图是一个电化学过程的示意图。请填空：

(1)放电时：正极参加反应气体22.4L(标准状况下)，则转移电子的物质的量为___。

(2)在此过程中若完全反应，乙池中A极的质量增加216 g，则乙池中c(H⁺)=______(反应后溶液体积为2000mL)。

(3)若在常温常压下，1gCH₃OH燃烧生成CO₂和液态H₂O时放热22.68kJ，表示甲醇燃烧热的热化学方程式为___。

Answer

4mol 1mol·L－1 CH3OH（l）+O2（g）=CO2（g）+2H2O（l） △H=-725.76kJ/mol

【解析】

（1）放电时，甲醇失电子和氢氧根离子反应生成碳酸根离子和水，所以电极反应式为：CH3OH-6e－+8OH－═+6H2O，正极：O2＋4e－＋2H2O=4OH－；

（2）乙池是电解池，总反应为：4Ag＋＋2H2O4Ag↓＋4H+＋O2↑，乙池中A极上银离子得电子发生还原反应，根据方程式计算氢离子的浓度。

（3）n（CH3OH）=mol，结合燃烧热的概念书写热化学方程式。

(1)放电时：正极：O2＋4e－＋2H2O=4OH－，正极参加反应气体22.4L(标准状况下)，则转移电子的物质的量为 =4mol。故答案为：4mol；

(2)电解总反应为：4Ag＋＋2H2O4Ag↓＋4H+＋O2↑，乙池中A极上银离子得电子发生还原反应，生成的氢离子的物质的量与银的物质的量相同，A极的质量增加216 g，则乙池中c(H+)==1mol·L－1。故答案为：1mol·L－1；

(3)n（CH3OH）=mol，生成CO2和液态H2O时放热22.68kJ，则1molCH3OH燃烧生成CO2和液态H2O时放出的热量为22.68kJ×32=725.76kJ，表示甲醇燃烧热的热化学方程式为CH3OH（l）+O2（g）=CO2（g）+2H2O（l） △H=-725.76kJ/mol。故答案为：CH3OH（l）+O2（g）=CO2（g）+2H2O（l） △H=-725.76kJ/mol。