．参考下列图表和有关要求回答问题：
（1）甲醇质子交换膜燃料电池中将甲醇蒸气转化为氢气的一种原理是CH3OH(g)和H2O(g)反应生成CO2和H2。右图是该过程中能量变化示意图，若在反应体系中加入催化剂，反应速率增大，正反应活化能 a的变化是_____ （填“增大”、“减小”、“不变”），反应热△H的变化是_____（填“增大”、“减小”、“不变”）。请写反应进程出CH3OH(g)和H2O(g)反应的热化学方程式_____。
（2）甲醇质子交换膜燃料电池中将甲醇蒸气转化为氢气的另一种反应原
理是：
CH3OH(g)+1/2O2(g)
CO2(g)+2H2(g) △H=c kJ/mol
又知H2O(g)H2O(l) △H=d kJ/mol。
则甲醇燃烧生成液态水的热化学方程式为_____。
（3）以CH3OH燃料电池为电源电解法制取ClO2。二氧化氯（ClO2）为一种黄绿色气体，是国际上公认的高效、广谱、快速、安全的杀菌消毒剂。
①CH3OH燃料电池放电过程中，通入O2的电极附近溶液的pH=_____，负极反应式为_____。
②图中电解池用石墨作电极，在一定条件下电解饱和食盐水制取 ClO2。阳极产生 ClO2的反应式为_____。
③电解一段时间，从阴极处收集到的气体比阳极处收集到气体多 6.72L时（标准状况，忽略生成的气体溶解），停止电解，通过阳离子交换膜的阳离子为_____mol。
（1）减小；不变；CH3OH(g)＋H2O(g)＝CO2(g)＋3H2(g) △H＝＋（a－b）kJ/mol
（2）2CH3OH(g)＋3O2(g)＝2CO2(g)＋4H2O(g) △H＝－（4a－4b－6c－4d）kJ/mol
（3）①增大 CH3OH－6e－＋8OH－＝CO32－＋6H2O ②Cl－－5e－＋2H2O＝4H＋＋ClO2↑ ③1
【解析】
试题分析：（1）催化剂降低反应的活化能，加快反应速率，即a减小，但催化剂不能改变活化能，即反应热△H不变。根据图像可知反应热＝akJ/mol－bkJ/mol，所以CH3OH(g)和H2O(g)反应的热化学方程式为CH3OH(g)＋H2O(g)＝CO2(g)＋3H2(g) △H＝＋（a－b）kJ/mol。
（2）已知：①CH3OH(g)+1/2O2(g)CO2(g)+2H2(g) △H=c kJ/mol，②H2O(g)H2O(l) △H=d kJ/mol，③CH3OH(g)＋H2O(g)＝CO2(g)＋3H2(g) △H＝＋（a－b）kJ/mol，则根据盖斯定律可知①×6＋②×4－③×4即可得到甲醇燃烧生成液态水的热化学方程式为2CH3OH(g)＋3O2(g)＝2CO2(g)＋4H2O(g) △H＝－（4a－4b－6c－4d）kJ/mol。
（3）以CH3OH燃料电池为电源电解法制取ClO2。二氧化氯（ClO2）为一种黄绿色气体，是国际上公认的高效、广谱、快速、安全的杀菌消毒剂。
①CH3OH燃料电池放电过程中，通入O2的电极是正极，氧气得到电子转化为氢氧根，则附近溶液的pH增大，负极甲醇失去电子，反应式为CH3OH－6e－＋8OH－＝CO32－＋6H2O。
②电解池中阳极失去电子，则阳极氯离子放电，产生ClO2的反应式为Cl－－5e－＋2H2O＝4H＋＋ClO2↑。
③电解一段时间，从阴极处收集到的气体比阳极处收集到气体多 6.72L时（标准状况，忽略生成的气体溶解），多出的气体是氢气，物质的量是0.3mol。设阳极产生的气体是xmol，
则根据电子得失守恒可知
5x＝（0.3＋x）×2，解得x＝0.2，即转移1mol电子，钠离子通过阳离子交换膜，所以通过阳离子交换膜的阳离子为1mol。
【考点定位】本题主要是考查催化剂对反应速率、反应热的影响、盖斯定律应用及电化学原理的应用
【名师点晴】应对电化学定量计算的三种方法
（1）计算类型：原电池和电解池的计算包括两极产物的定量计算、溶液pH的计算、相对原子质量和阿伏加德罗常数的计算、产物的量与电量关系的计算等。
（2）方法技巧：
①根据电子守恒计算：用于串联电路中阴阳两极产物、正负两极产物、相同电量等类型的计算，其依据是电路中转移的电子数相等。
②根据总反应式计算：先写出电极反应式，再写出总反应式，最后根据总反应式列出比例式计算。
③根据关系式计算：根据得失电子守恒定律关系建立起已知量与未知量之间的桥梁，构建计算所需的关系式。例如：
， (式中M为金属，n为其离子的化合价数值)该关系式具有总揽电化学计算的作用和价值，熟记电极反应式，灵活运用关系式便能快速解答常见的电化学计算问题。在电化学计算中，还常利用Q＝I·t和Q＝n(e－)×NA×1.60×10－19C来计算电路中通过的电量。
