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電化學法可消除甲醇（CH₃OH）對水質造成的污染．其原理是：通電后Co²⁺被氧化成Co³⁺，生成的Co³⁺把水中的甲醇氧化：6Co³⁺+CH₃OH+H₂O=CO₂↑+6Co²⁺+6H⁺．某學習小組用如圖裝置進行實驗．下列說法錯誤的是（　　）

A、陽極電極反應式：Co²⁺-e^-=Co³⁺

B、SO

-向陽極移動

C、陰極電極反應式：：2H⁺+2e^-=H₂↑

D、電解一段時間，溶液pH增大

分析：依據通電后，將Co²⁺氧化成Co³⁺，電解池中陽極失電子發生氧化反應，電極反應為Co²⁺-e^-=Co³⁺，陰極電極反應是溶液中氫離子得到電子發生還原反應，硫酸根離子移向陽極；生成的Co³⁺把水中的甲醇氧化：6Co³⁺+CH₃OH+H₂O=CO₂↑+6Co²⁺+6H⁺．反應過程中又生成氫離子，依據電子守恒分析判斷溶液PH變化；

解答：解：A、電解池中陽極失電子發生氧化反應，電極反應為Co²⁺-e^-=Co³⁺，故A正確；
B、依據電解原理，通電陰離子移向陽極，故B正確；
C、陰極電極反應是溶液中氫離子得到電子發生還原反應，電極反應為2H⁺+2e^-=H₂↑，故C正確；
D、生成的Co³⁺把水中的甲醇氧化：6Co³⁺+CH₃OH+H₂O=CO₂↑+6Co²⁺+6H⁺．反應過程中生成氫離子，依據電子守恒溶液PH基本不變，故D錯誤；
故選D．

點評：本題考查了電解原理的分析判斷，電極反應書寫和電解過程分析是解題關鍵，題目難度中等．

練習冊系列答案

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科目：高中化學 來源： 題型：

（2013?泰安一模）研究碳及其化合物的性質對促進低碳社會的構建具有重要意義．
（1）將不同量的CO（g）和H₂O（g）分別通入體積為2L的恒容密閉容器中，進行反應 CO（g）+H₂O（g）?CO₂（g）+H₂（g），得到如下兩組數據：

實驗組	溫度℃	起始量/mol		平衡量/mol		達到平衡所需時間/min
實驗組	溫度℃	CO	H₂O	H₂	CO	達到平衡所需時間/min
1	650	4	2	1.6	2.4	6
2	900	2	1	0.4	1.6	3

①實驗1中以CO₂表示的反應速率為

0.13mol/（L?min）

（保留2位小數）；
②該反應為

放熱

（填“吸熱”或“放熱”）反應；
③實驗2的平衡常數為

0.17

．
（2）已知在常溫常壓下：
2CH₃OH（l）+3O₂（g）=2CO₂（g）+4H₂O（l）△H=-1451.6kJ?mol^-1
2CO（g）+O₂（g）=2CO₂（g）△H=-566.0kJ?mol^-1
寫出甲醇不完全燃燒生成CO和液態水的熱化學方程式

CH₃OH（l）+O₂（g）=CO（g）+2H₂O（l）△H=-442.8kJ/mol

．
（3）甲醇對水質會造成一定的污染，有一種電化學法可消除這種污染，實驗室用如圖裝置模擬該過程，其原理是：通電后，Co²⁺被氧化成Co³⁺，然后以Co³⁺做氧化劑把甲醇氧化成CO₂而除去（Co³⁺的還原產物是CO²⁺）．
①寫出陽極電極反應式

Co²⁺-e^-=Co³⁺

；
②寫出除去甲醇的離子方程式

6Co³⁺+CH₃OH+H₂O=CO₂↑+6Co²⁺+6H⁺

．

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科目：高中化學 來源： 題型：

甲醇是一種燃料，也可以作為燃料電池的原料．

（1）已知在常溫常壓下：
①2CH₃OH（l）+3O₂（g）=2CO₂（g）+4H₂O（g）△H₁=-1275.6KJ/mol
②2CO （g）+O₂（g）=2CO₂（g）△H₂=-566.0KJ/mol
③H₂O（g）=H₂O（l）△H₃=-44.0KJ/mol
寫出甲醇不完全燃燒生成一氧化碳和液態水的熱化學方程式：

CH₃OH（l）+O₂（g）=CO（g）+2H₂O（l）△H=-442.8kJ/mol

；
（2）甲醇直接燃燒會產生一定的污染，某實驗小組依據甲醇燃燒的反應原理，設計如圖1所示的電池裝置，則電池正極的電極反應式：

O₂+2H₂O+4e^-=4OH^-

，該電池工作時，溶液中的OH^-向

負

極移動，該電池工作一段時間后，測得溶液的pH減小，則該電池總反應的離子方程式為

2CH₃OH+3O₂+4OH^-=2CO₃^2-+6H₂O

；
（3）甲醇對水質會造成一定的污染，用如圖2所示的電化學法可消除這種污染，原理是：通電后，將Co²⁺氧化成Co³⁺，然后以Co³⁺做氧化劑再把水中的甲醇氧化成CO₂而凈化．則用該裝置凈化含10mol甲醇的水，轉移電子數為

60N_A

．

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科目：高中化學 來源： 題型：閱讀理解

甲醇可作為燃料電池的原料．以CH₄和H₂O為原料，通過下列反應反應來制備甲醇．

反應I：CH₄ （g）+H₂O （g）=CO （g）+3H₂ （g）△H=+206.0kJ?mol^-1
反應II：CO （g）+2H₂ （g）=CH₃OH （g）△H=-129.0kJ?mol^-1
（1）CH₃OH （g）和H₂（g）反應生成CH₄（g）與H₂O（g）的熱化學方程式為

CH₃OH （g）+H₂（g）=CH₄（g）+H₂O（g）△H=-77.0 kJ?mol^-1

．
（2）將1.0mol CH₄和2.0mol H₂O （ g ）通入容積固定為10L的反應室，在一定條件下發生反應I，測得在一定的壓強下CH₄的轉化率與溫度的關系如圖1．
①假設100℃時達到平衡所需的時間為5min，則用H₂表示該反應的平均反應速率為

0.03 mol?L^-1?min^-1

．
②100℃時反應I的平衡常數為

2.25×10^-2

．
③可用來判斷該反應達到平衡狀態的標志有

A D

．（填字母）
A．CO的含量保持不變
B．容器中CH₄濃度與CO濃度相等
C．容器中混合氣體的密度保持不變
D．3V_正（CH₄）=V_逆（H₂）
（3）按照反應II來生成甲醇，按照相同的物質的量投料，測得CO在不同溫度下的平衡轉化率與壓強的關系如圖2所示．下列說法正確的是

A．溫度：T₁＞T₂＞T₃
B．正反應速率：ν（a）＞ν（c）； ν（b）＞ν（d）
C．平衡常數：K（a）＞K（c）； K（b）=K（d）
D．平均摩爾質量：M（a）＜M（c）； M（b）＞M（d）
（4）工業上利用甲醇制備氫氣的常用方法之一為：甲醇蒸汽重整法．該法中的一個主要反應為CH₃OH（g）?CO（g）+2H₂（g），此反應能自發進行的原因是

該反應是一個熵增的反應

．
（5）甲醇對水質會造成一定的污染，有一種電化學法可消除這種污染，其原理是：通電后，將Co²⁺氧化成Co³⁺，然后以Co³⁺做氧化劑把水中的甲醇氧化成CO₂而凈化．實驗室用圖3裝置模擬上述過程：
①寫出陽極電極反應式

Co²⁺-e^-=Co³⁺

．
②寫出除去甲醇的離子方程式

6Co³⁺+CH₃OH+H₂O=CO₂↑+6 Co²⁺+6H⁺

．
③若3圖裝置中的電源為甲醇-空氣-KOH溶液的燃料電池，則電池負極的電極反應式為：

CH₃OH-6e^-+8OH^-═CO₃^2-+6H₂O

．

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科目：高中化學 來源： 題型：

工業上用CO生產燃料甲醇，一定條件下發生反應：CO（g）+2H₂（g）?CH₃OH（g）．圖1表示反應中能量的變化；圖2表示一定溫度下，在體積為2L的密閉容器中加入4mol H₂和一定量的CO后，CO和CH₃OH（g）的濃度隨時間變化．
請回答下列問題：
（1）在“圖1”中，曲線

（填：a或b）表示使用了催化劑；該反應屬于

（填：吸熱、放熱）反應．
（2）下列說法正確的是

．
A．起始充入的CO為1mol
B．增加CO濃度，CO的轉化率增大
C．容器中壓強恒定時，反應已達平衡狀態
D．保持溫度和密閉容器容積不變，再充入1mol CO和2mol H₂，再次達到平衡時n（CH₃OH）/n（CO）會減小
（3）從反應開始到建立平衡，v（H₂）=

；該溫度下CO（g）+2H₂（g）?CH₃OH（g）的化學平衡常數為

．若保持其它條件不變，將反應體系升溫，則該反應化學平衡常數

（填“增大”、“減小”或“不變”）．
（4）請在“圖3”中畫出平衡時甲醇百分含量（縱坐標）隨溫度（橫坐標）變化的曲線，要求畫壓強不同的2條曲線（在曲線上標出P₁、P₂，且P₁＜P₂）．
（5）已知CH₃OH（g）+

O₂（g）=CO₂（g）+2H₂O（g）△H=-192.9kJ/mol又知H₂O（l）=H₂O（g）△H=+44kJ/mol，請寫出32g的CH₃OH（g）完全燃燒生成液態水的熱化學方程式

．
（6）甲醇對水質會造成一定的污染，有一種電化學法可消除這種污染，其原理是：將Co²⁺氧化成Co³⁺，然后以Co³⁺做氧化劑把水中的甲醇氧化成CO₂而凈化．寫出用Co³⁺除去甲醇的離子方程式

．

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