Question

煤炭氣化可以提高燃料的利用率，還可以利用所得產(chǎn)品合成新的能源物質(zhì)．
（1）工業(yè)上可利用煤的氣化產(chǎn)物（水煤氣）合成二甲醚．其三步反應(yīng)如下：
Ⅰ．2H₂（g）+CO（g）=CH₃OH（g）△H₁=-90.8kJ?mol^-l
Ⅱ．2CH₃OH（g）=CH₃OCH₃（g）+H₂O（g）△H₂=-23.5kJ?mol^-l
Ⅲ．CO（g）+H₂O（g）=CO₂（g）+H₂（g）△H₃=41.3kJ?mol^-1
總反應(yīng)：3H₂（g）+3CO（g）=CH₃OCH₃（g）+CO₂（g）△H=

-163.8KJ/mol

．
（2）①以二甲醚、空氣為主要原料，磷酸溶液為電解質(zhì)溶液，鉑為電極構(gòu)成燃料電池．寫出該電池中負(fù)極上的電極反應(yīng)式：

CH₃OCH_3--12e-+3H₂O=2CO₂+12H⁺

．
②用甲醇一空氣燃料電池作電源，電解氯化鈉溶液，若通電時陽極產(chǎn)生的氣體完全被溶液吸收，則得到含有一種溶質(zhì)的消毒液，以上電解過程的總反應(yīng)化學(xué)方程式

NaCl+H₂O

電解  .

NaClO+H₂↑

．
（3）近年來各種自然災(zāi)害頻發(fā)，研究開發(fā)具有廣譜、高效、低毒的殺菌消毒劑對環(huán)境進(jìn)行處理顯得尤為重要．
①Cl₂、H₂O₂、ClO₂（還原產(chǎn)物為Cl^-）、O₃（1molO₃轉(zhuǎn)化為1molO₂和1molH₂O）等物質(zhì)常被用作消毒劑．等物質(zhì)的量的上述物質(zhì)中消毒效率最高的是

C

．
A．Cl₂    B．H₂O₂    C．ClO₂ D．O₃
②消毒劑亞氯酸鈉（NaClO₂）在常溫黑暗處可保存一年．亞氯酸不穩(wěn)定，分解的離子方程式為：HClO₂   ClO₂↑+H⁺+Cl^-+H₂O（未配平），在該反應(yīng)中，當(dāng)有1mol ClO₂生成時，轉(zhuǎn)移的電子數(shù)是

N_A

．

Answer 1

分析：（1）依據(jù)熱化學(xué)方程式和蓋斯定律計算得到；
（2）①根據(jù)電池反應(yīng)式=正極反應(yīng)式+負(fù)極反應(yīng)式，寫出負(fù)極反應(yīng)式解答．
②根據(jù)氯化鈉和水在電解的條件下反應(yīng)生成次氯酸鈉和氫氣分析．
（3）①根據(jù)等物質(zhì)的量的轉(zhuǎn)移電子數(shù)多的氧化能力強(qiáng)分析．
②根據(jù)化合價變化來計算轉(zhuǎn)移的電子數(shù)；

解答：（1）解：（1）2H₂（g）+CO（g）=CH₃OH（g）△H₁=-90.8kJ?mol^-l  ①
2CH₃OH（g）=CH₃OCH₃（g）+H₂O（g）△H₂=-23.5kJ?mol^-l②
CO（g）+H₂O（g）=CO₂（g）+H₂（g）△H₃=41.3kJ?mol^-1_③
蓋斯定律得2①+②+③得3H₂（g）+3CO（g）=CH₃OCH₃（g）+CO₂（g）△H=（-90.8kJ?mol^-l_）×2-
-23.5kJ?mol^-l+41.3kJ?mol^-1=-163.8kJ?mol^-1
故答案為：△H=-163.8kJ?mol^-1；
（2）①燃料電池中，負(fù)極上是燃料甲醚發(fā)生失電子的氧化反應(yīng)，在酸性環(huán)境下，即為：CH₃OCH_{3__}12e-+3H₂O=2CO₂+12H^{+_{，故答案：}}CH₃OCH_{3__}12e-+3H₂O=2CO₂+12H⁺．
②氯化鈉和水在電解的條件下反應(yīng)生成次氯酸鈉和氫氣，故答案：NaCl+H₂O 

電解  .

 NaCl O+H₂↑
（3）①等物質(zhì)的量的轉(zhuǎn)移電子數(shù)多的氧化能力強(qiáng)，物質(zhì)的量都為1mol時，Cl₂獲得2mol電子，H₂O₂獲得2mol電子，ClO₂獲得5mol電子，O₃獲得2mol電子，ClO₂得到的電子最多，消毒效率最高，
故答案為：C；           
②由由HClO₂→ClO₂↑+H⁺+Cl^-+H₂O可知，反應(yīng)物中Cl元素的化合價既升高又降低，當(dāng)有1molClO₂生成時，轉(zhuǎn)移的電子數(shù)為1mol×（4-3）×N_Amol^-1=N_A，故答案為：N_A；

點評：本題考查氧化還原反應(yīng)、有機(jī)物的性質(zhì)、電化學(xué)的知識等，難度中等．