为倡导“节能减排”和“低碳经济”，降低大气中CO2的含量及有效地开发利用CO2，科学家正在研究如何将CO2转化为可利用的资源．目前工业上有一种方法是用CO2来生

题文

为倡导“节能减排”和“低碳经济”，降低大气中CO₂的含量及有效地开发利用CO₂，科学家正在研究如何将CO₂转化为可利用的资源．目前工业上有一种方法是用CO₂来生产燃料甲醇．一定条件下发生反应：
CO₂（g）+3H₂（g）⇌CH₃OH（g）+H₂O（g），
（1）图1表示该反应过程中能量变化，则该反应为______反应（填“吸热”或“放热”），判断依据是______；
（2）某实验小组依据甲醇燃烧的反应原理，设计如图2所示的电池装置．
①该电池正极的电极反应式为：______；
②工作一段时间后，测得溶液的pH减小，该电池总反应的化学方程式为：______；
（3）已知在常温常压下：
①2CH₃OH（l）+3O₂（g）=2CO₂（g）+4H₂O（g）△H=-1275.6kJ/mol
②2CO（g）+O₂（g）=2CO₂（g）△H=-566.0kJ/mol
③H₂O（g）=H₂O（l）△H=-44.0kJ/mol
写出甲醇不完全燃烧生成一氧化碳和液态水的热化学方程式：______；
（4）为了消除污染，在一定条件下，向含有甲醇的废水中加入一定量的稀硝酸，会有N₂等物质生成．若参加反应的氧化剂和还原剂的物质的量之比为6：5，写出该反应的化学方程式______；在此反应过程中若消耗32g 甲醇，将转移______mol 电子．

题型：未知 难度：其他题型

答案

（1）由图1可知，反应物的总能量高于生成物的总能量，故该反应为放热反应，故答案为：放热；反应物的总能量高于生成物的总能量；
（2）①原电池正极发生还原反应，氧气在正极放电，碱性条件下生成氢氧根离子，电极反应式为O₂+2H₂O+4e^-=4OH^-，故答案为：O₂+2H₂O+4e^-=4OH^-；
②该原电池实质为甲醇燃烧生成二氧化碳与水，二氧化碳在与氢氧化钾反应生成碳酸钾与水，该原电池总的反应式为：2CH₃OH+3O₂+4KOH=2K₂CO₃+6H₂O，
故答案为：2CH₃OH+3O₂+4KOH=2K₂CO₃+6H₂O；
（3）已知：①2CH₃OH（l）+3O₂（g）=2CO₂（g）+4H₂O（g）△H=-1275.6kJ/mol
②2CO（g）+O₂（g）=2CO₂（g）△H=-566.0kJ/mol
③H₂O（g）=H₂O（l）△H=-44.0kJ/mol
由盖斯定律，①-②+③×4得2CH₃OH（l）+2O₂（g）=2CO（g）+4H₂O（l），故△H=-1275.6kJ∕mol-（-566.0kJ/mol）+（-44.0kJ/mol）×4=-885.6 kJ∕mol，
故CH₃OH（l）+O₂（g）=CO（g）+2H₂O（l）△H=-442.8 kJ∕mol，
故答案为：CH₃OH（l）+O₂（g）=CO（g）+2H₂O（l）△H=-442.8 kJ∕mol；
（4）反应中硝酸为氧化剂，甲醇为还原剂，根据电子转移守恒，令C元素在氧化产物的化合价为a，则：
6×5=5×[a-（-2）]，解得a=4，故氧化产物为CO₂，反应方程式为：5CH₃OH+6HNO₃=3N₂↑+5CO₂↑+13H₂O，
甲醇的物质的量为32g32g/mol=1mol，反应C元素化合价由-2价升高为+4，故转移电子的物质的量为1mol×[4-（-2）]=6mol，
故答案为：5CH₃OH+6HNO₃=3N₂↑+5CO₂↑+13H₂O；6；

解析

32g32g/mol

考点

据考高分专家说，试题“为倡导“节能减排”和“低碳经济”，降低大.....”主要考查你对 [氧化还原反应的本质和特征 ]考点的理解。

氧化还原反应的本质和特征

氧化还原反应的本质：
电子的转移（得失或偏移）
氧化还原反应的特征：
化合价升降（某些元素化合价在反应前后发生变化，是氧化还原反应判别的依据）

氧化还原反应的发展史：

1. 物质与氧气发生的反应属于氧化反应，含氧化合物中氧被夺去的反应属于还原反应。
2. 有化合价升降的反应属于氧化还原反应。
3. 有电子得失或偏移的反应属于氧化还原反应。

对物质的认识存在发展的过程，从最初的隔离开的氧化反应、还原反应，到从表面上看化合价变化的氧化还原反应，把氧化与还原统一在一个概念下，再透过现象看本质，化合价的变化是有电子得失或偏移引起的。

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氧化还原反应中应注意的几个问题：

 1、氧化剂氧化性的强弱，不是看得电子的多少，而是看得电子的难易；
还原剂还原性的强弱，不是看失电子的多少，而是看失电子的难易。
eg：氧化性：浓HNO₃>稀HNO₃还原性：Na>Al

2、有新单质参加或生成的反应不一定是氧化还原反应 eg：C(金刚石）==C（石墨）；3O₂==2O₃(放电）；P₄(白磷)==4P（红磷）

3、任何元素在化学反应中，从游离态变为化合态，或由化合态变为游离态，均发生氧化还原反应（比如置换反应，化合反应，分解反应）

4、置换反应一定是氧化还原反应，复分解反应一定不是氧化还原反应；有单质参加的化合反应和有单质生成的分解反应全部属于氧化还原反应。

5、元素具有最高价的化合物不一定具有强氧化性！ eg.H₃PO₄、H₂SiO₃(或H₄SiO₄)两酸均无强氧化性但硝酸有强氧化性。

氧化还原的表示可用单线桥也可用双线桥：

一、双线桥法：

此法不仅能表示出电子转移的方向和总数，还能表示出元素化合价升降和氧化、还原关系。双线桥的箭头始于反应物有关元素的原子或离子，箭头指向发生化合价变化后生成物中对应元素的原子或离子或原子团。

标变价 明确标出所有发生氧化还原反应的元素的化合价，不变价的元素不标化合价。

连双线 将标化合价的同一元素用直线加箭头从反应物指向生成物(注意：箭头的起止一律对准各元素)

标得失 1.标电子转移或偏离数 明确标出得失电子数，格式为“得/失发生氧化还原反应原子个数×单位原子得失电子数”

                   2.标化合价变化 一律标出化合价的变化，只有“化合价升高”“化合价降低”这两种写法，不可写为“升价”“降价”等

                   3.标出元素反应类型 一律标出元素所发生的反应，“被氧化”或“被还原”，其余写法均不正确

                   4.检查得失电子守恒 检查得失电子数是否相等，如不相等则重新分析。

例如：

二、单线桥法：

在氧化还原反应中，有电子发生转移（得失或偏移），也就是在反应物中有元素电子发生得失或偏移，这时用一条带箭头的曲线从失去电子的元素指向得到电子的元素，并在“桥”上标出转移的电子数，这种表示方法叫单线桥法。

(1)标价态明确标明发生氧化还原反应的元素的化合价

(2)连单线连接方程式左边的氧化剂与还原剂，箭头一律指向氧化剂

 (3)不注得失标出转移的电子的总数，这里不用像双线桥那样，仅需直接标出电子总数

例如:

注意事项： 

(1)不得标明"得"或"失"，否则是错的

(2)箭头表示电子转移的方向，指向氧化剂注意：为了规范起见，单线桥法最好不用于自身氧化还原的反应，因为那样标记会使反应中的电子去向不明确，故在自身氧化还原的反应方程式中最好用双线桥法表示电子转移。