Question

【題目】Ⅰ.甲醇來源豐富、價格低廉、運(yùn)輸貯存方便，是一種重要的化工原料，有著重要的用途和應(yīng)用前景。

（1）工業(yè)生產(chǎn)甲醇的常用方法是CO(g)＋2H2(g)===CH3OH(g) ΔH＝－90.8 kJ·mol－1。已知：2H2(g)＋O2(g)===2H2O(l) ΔH＝－571.6 kJ·mol－1,H2(g)＋1/2O2(g)===H2O(g) ΔH＝－241.8 kJ·mol－1。

①H2的燃燒熱ΔH＝___________kJ·mol－1。

②CH3OH(g)＋O2(g)=CO(g)＋2H2O(g)的反應(yīng)熱ΔH＝________________。

（2）工業(yè)上利用甲醇制備氫氣常用方法之一是甲醇蒸氣重整法。該法中的一個主要反應(yīng)為CH3OH(g)=CO(g)＋2H2(g)，此反應(yīng)能自發(fā)進(jìn)行的原因是______________。

Ⅱ.鉛蓄電池是典型的可充型電池，它的正負(fù)極格板是惰性材料，電池總反應(yīng)式為：Pb+PbO2+4H++2SO42-2PbSO4+2H2O。請回答下列問題（不考慮氫、氧的氧化還原）：

（1）放電時：正極的電極反應(yīng)式是________________；當(dāng)外電路通過1 mol電子時，理論上正極板的質(zhì)量增加___g。

（2）在完全放電耗盡PbO2和Pb時，若按圖連接，電解一段時間后，則在A電極上生成___、B電極上生成____。

Answer 1

【答案】(13分)

Ⅰ（1）①285.8；②－392.8 kJ/mol

（2）該反應(yīng)是一個熵增的反應(yīng) （△S＞0）

Ⅱ（1）PbO2+2e－+ 4H++2SO42-= PbSO4+ 2H2O ；48；

（2）Pb；PbO2

【解析】

試題Ⅰ（1）①根據(jù)燃燒熱概念，結(jié)合熱化學(xué)方程式，2H2（g）+O2（g）=2H2O （l）△H=-571.6kJ/mol，氫氣的燃燒熱為：H2（g）+O2（g）=H2O （l）△H=-285.8kJ/mol，所以氫氣的燃燒熱為285.8KJ/mol，故答案為：285.8；

②（1）CO（g）+2H2（g）CH3OH（g）△H=-90.8kJ/mol，（2）H2（g）+O2（g）=H2O（g）△H=-241.8kJ/mol；（2）×2-（1）得到：CH3OH（g）+O2（g）CO（g）+2H2O（g）△H="-392.8" kJ/mol，故答案為：-392.8 kJ/mol；

（2）①反應(yīng)為CH3OH（g）CO（g）+2H2（g），此反應(yīng)能自發(fā)進(jìn)行的原因是△H-T△S＜0，反應(yīng)是熵增加的反應(yīng)，故答案為：反應(yīng)是熵增加的反應(yīng)；

Ⅱ（1）電池總反應(yīng)式為：Pb+PbO2+4H++2SO2-42PbSO4+2H2O，寫出電極反應(yīng)為：負(fù)極電解反應(yīng)：Pb-2e-+SO42-=PbSO4 ，正極電極反應(yīng)：PbO2+2e-+4H++SO42-=PbSO4+2H2O，放電時：正極的電極反應(yīng)式是PbO2+2e-+4H++SO42-=PbSO4+2H2O；電解液中H2SO4的濃度將減少；當(dāng)外電路通過1mol電子時，依據(jù)電子守恒計算理論上負(fù)極板的質(zhì)量增加0.5mol×303g/mol-0.5mol×207g/mol=48g；故答案為：PbO2+2e-+4H++SO42-=PbSO4+2H2O；48

（2）在完全放電耗盡PbO2和Pb時，電極上是析出的PbSO4，若按題右圖連接B為陽極應(yīng)是失去電子發(fā)生氧化反應(yīng)，A為陰極是得到電子發(fā)生還原反應(yīng)，實質(zhì)是電解反應(yīng)，B電極上發(fā)生反應(yīng)為：PbSO4+2H2O-2e-=PbO2+4H++2SO42-，A電極發(fā)生反應(yīng)為：PbSO4=Pb-2e-+SO42-，故答案為：Pb；PbO2。