Question

【題目】某公司開發了一種以甲醇為原料，以KOH為電解質的用于手機的可充電的高效燃料電池，充一次電可連續使用一個月。其中B電極的電極材料為碳，如圖是一個電化學過程的示意圖。請填空：

（1）充電時，原電池的負極與電源___極相連。乙池中陽極的電極反應為___。

（2）放電時：負極的電極反應式為___。

（3）在此過程中若完全反應，乙池中A極的質量增加648 g，則甲池中理論上消耗O2___L(標準狀況下)。

（4）若在常溫常壓下，1gCH3OH燃燒生成CO2和液態H2O時放熱22.68kJ，表示甲醇燃燒熱的熱化學方程式為___。

Answer 1

【答案】負 4OH-+4e-=2H2O+O2↑ CH3OH-6e-+8OH-=CO32-+6H2O 33.6 CH3OH（l）+O2（g）=CO2（g）+2H2O（l） △H=-725.76kJ/mol

【解析】

（1）放電時，負極上甲醇失電子發生氧化反應；

（2）充電時，原電池負極與電源負極相連，陽極上失電子發生氧化反應；

（3）乙池中B極上銀離子得電子發生還原反應，根據轉移電子相等計算氧氣的體積；

（4）n（CH3OH）=mol，結合燃燒熱的概念書寫熱化學方程式。

（1）充電時，原電池負極與電源負極相連，陽極上氫氧根離子失電子發生氧化反應，電極反應式為：4OH--4e-═2H2O+O2↑；

（2）放電時，甲醇失電子和氫氧根離子反應生成碳酸根離子和水，所以電極反應式為：CH3OH-6e-+8OH-═CO32-+6H2O；

（3）乙池中B極上銀離子得電子發生還原反應，當乙池中B極的質量升高648g，則甲池中理論上消耗O2體積=×22.4L/mol=33.6L；

（4）n（CH3OH）=mol，生成CO2和液態H2O時放熱22.68kJ，則1molCH3OH燃燒放出的熱量為1×22.68kJ×32=725.76kJ，表示甲醇燃燒熱的熱化學方程式為CH3OH（l）+O2（g）=CO2（g）+2H2O（l） △H=-725.76kJ/mol。