Question

化學在能源開發與利用中起著十分重要的作用．
（1）蘊藏在海底的“可燃冰”是高壓下形成的外觀酷似冰的甲烷水合物．我國南海海底有豐富的“可燃冰”資源．取365g分子式為CH₄?9H₂O的“可燃冰”，將其釋放的甲烷完全燃燒生成CO₂和H₂O（l），可放出1780.6kJ的熱量，則甲烷燃燒的熱化學方程式為

CH₄（g）+2O₂（g）=CO₂（g）+2H₂O（l）△H=-890.3 kJ?mol^-1

．
（2）甲醇是重要的基礎化工原料，又是一種新型的燃料，制取甲醇的傳統方法是采用CuO-ZnO/γ-Al₂O₃為催化劑，合成反應為：CO+2H₂

催化劑 .

加熱加壓

CH₃OH．生產中一些工藝參數如圖所示．該反應為

放熱

（填“吸熱”或“放熱”）反應．說明你作出判斷的依據

由圖知，不論在何種壓強下，都是溫度越高，CO的轉化率越小

．
最近有人制造了一種燃料電池，一個電極通入空氣，另一個電極加入甲醇，電池的電解質是摻雜了Y₂O₃的ZrO₂晶體，它在高溫下能傳導O^2-離子．該電池的正極反應式為

O₂+4e^-=2O^2-

．電池工作時，固體電解質里的O^2-向

負

極推動．

Answer 1

分析：（1）根據熱化學方程式的書寫方法；
（2）根據溫度對化學平衡的影響；
（3）根據原電池原理，正極O₂得到電子生成負極O^2-；電池中陰離子向負極移動．

解答：解：（1）365g中甲烷的物質的量為

365g

178g/mol

=2mol，其完全燃燒生成CO₂和H₂O（l），可放出1780.6kJ的熱量，則1mol甲烷其完全燃燒放出熱量890.3 kJ，則甲烷燃燒的熱化學方程式為CH₄（g）+2O₂（g）=CO₂（g）+2H₂O（l）△H=-890.3 kJ?mol^-1，故答案為：CH₄（g）+2O₂（g）=CO₂（g）+2H₂O（l）△H=-890.3 kJ?mol^-1；
（2）由圖可知：論在何種壓強下，都是溫度越高，CO的轉化率越小，說明正反應放熱，
故答案為：放熱；由圖知，不論在何種壓強下，都是溫度越高，CO的轉化率越小；
（3）根據原電池原理，正極O₂得到電子生成負極O^2-：O₂+4e^-=2O^2-，電池中陰離子向負極移動，故答案為：O₂+4e^-=2O^2-；負．

點評：本題考查熱化學方程式的書寫，電極方程式的書寫等，要能根據題目所給信息解題，善于發掘題目信息．