乙醇汽油是一种由粮食及各种植物纤维加工成的燃料乙醇和普通汽油按一定比例混配形成的新型替代能源。按照我国的国家标准,乙醇汽油是用90%的普通汽油与10%的乙醇调和
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乙醇汽油是一种由粮食及各种植物纤维加工成的燃料乙醇和普通汽油按一定比例混配形成的新型替代能源。按照我国的国家标准,乙醇汽油是用90%的普通汽油与10%的乙醇调和而成。 (1)由粮食或各种植物纤维可得到葡萄糖,写出葡萄糖制得乙醇的化学方程式: 。 (2)在常温常压下,1gC2H5OH完全燃烧生成CO2和液态H2O时放出29.71 kJ热量,表示该反应的热化学方程式为 。 (3)下图是一个乙醇燃料电池工作时的示意图,乙池中的两个电极一个是石墨电极,一个是铁电极,工作时M、N两个电极的质量都不减少,请回答下列问题:
①加入乙醇的Pt电极的电极反应式为_________________________。 ②在工作过程中,乙池中两电极均收集到标准状况下224mL气体时,甲池中理论上消耗氧气的体积为 mL(标准状况下);若此时乙池溶液体积为200mL,则乙池中溶液的pH为 。 ③若要使②中乙池的溶液完全恢复到起始状态,可向乙池中加入 (填代号)A.0.01molCu | B.0.01molCuO | C.0.01molCu(OH)2 | D.0.01molCuCO3 | E.0.01molCuSO4 F.0.005molCu2(OH)2CO3 |
答案
(1)C6H12O62C2H5OH+2CO2↑(2分) (2)C2H5OH(l)+3O2 (g) =2CO2 (g)+3H2O(l)H="—1366.7" kJ/mol(2分) (3)①C2H5OH-12e-+16 OH-= 2CO32-+11H2O(2分) ②224(2分);1(2分) ③C(2分,错选不得分) |
解析
试题分析:(3)②乙池中的两个电极一个是石墨电极,一个是铁电极,工作时M、N两个电极的质量都不减少,表明铁作的是阴极,不参与电极反应,那么在M、N两个电极上发生的电极反应为: M(阴极):Cu2++2e-=Cu 2H++2e-=H2↑ N(阳极):4OH――4e-=2H2O+O2↑ 乙池中两电极均收集到标准状况下224mL气体时,转移的电子物质的量为:0.04mol,那么甲中也转移0.04mol的电子,因此甲池中理论上消耗氧气的体积为224mL。乙池中因为只有0.02mol的氢离子生成氢气,那么溶液中还应该剩余0.02mol的氢离子,那么乙中溶液的氢离子浓度为:c(H+)=0.1mol/L,所以乙池中溶液的pH为1 |
举一反三
已知H2O(g)= H2O(l) △H1=Q1 kJ/mol C2H5OH(g) = C2H5OH(l), △H2=Q2 kJ/mol C2H5OH(g)+3O2(g) =2CO2(g) + 3H2O(g), △H3=Q3 kJ/mol 若使用23 g酒精液体完全燃烧,最后恢复到室温,则放出的热量为( )kJA.Q1 +Q2 +Q3 | B.0.5(Q1 +Q2 +Q3) | C.0.5Q1 –0.5Q2 +0.5Q3 | D.1.5Q1 –0.5Q2 +0.5Q 3 |
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已知H-H、Cl-Cl和H-Cl的键能分别为436 kJ·mol-1、243 kJ·mol-1和431 kJ·mol-1,请用此数据估计,由Cl2、H2生成2mol H-Cl 时的热效应△H等于( )A.-183 kJ·mol-1 | B.-91.5kJ·mol-1 | C.+183kJ·mol-1 | D.+ 91.5kJ·mol-1 |
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“富煤、贫油、少气”是我国能源发展面临的现状。随着能源的日益紧张,发展“煤化工”对我国能源结构的调整具有重要意义。下图是煤化工产业链之一。
“洁净煤技术”研究在世界上相当普遍,科研人员通过向地下煤层气化炉中交替鼓入空气和水蒸气的方法,连续产出热值很高的煤炭合成气,其主要成分是CO和H2。CO和H2可作为能源和化工原料,应用十分广泛。 (1)已知:C(s)+O2(g)=CO2(g) ΔH1=-393.5 kJ·mol–1 ① C(s)+H2O(g)=CO(g)+H2(g) ΔH2=+131.3 kJ·mol–1 ② 则反应CO(g)+H2(g) +O2(g)= H2O(g)+CO2(g),ΔH= _________kJ·mol–1。在标准状况下,33.6 L的煤炭合成气(设全部为CO和H2)与氧气完全反应生成CO2和H2O,反应中转移______mole-。 (2)在一恒容的密闭容器中,由CO和H2合成甲醇:CO(g)+2H2(g)CH3OH(g) ①下列情形能说明上述反应已达到平衡状态的是_______ a.体系压强保持不变 b.密闭容器中CO、H2、CH3OH(g)3种气体共存 c.CH3OH与H2物质的量之比为1:2 d.每消耗1 mol CO的同时生成2molH2 ②CO的平衡转化率(α)与温度、压强的关系如图所示。
A、B两点的平衡常数_____(填“前者”、“后者”或“一样”)大;达到A、C两点的平衡状态所需的时间tA tC(填“大于”、“小于”或“等于”)。 在不改变反应物用量的情况下,为提高CO的转化率可采取的措施是_____________(答出两点即可)。 (3)工作温度650℃的熔融盐燃料电池,是用煤炭气(CO、H2)作负极燃气,空气与CO2的混合气体为正极燃气,用一定比例的Li2CO3和Na2CO3低熔点混合物做电解质,以金属镍(燃料极)为催化剂制成的。负极的电极反应式为:CO + H2-4e- + 2CO32-= 3CO2+H2O;则该电池的正极反应式为____________。 |
甲醇是一种可再生能源,具有广泛的开发和应用前景。 (1)工业上一般采用下列两种反应合成甲醇: 反应Ⅰ: CO(g) + 2H2(g) CH3OH(g) ΔH1 反应Ⅱ: CO2(g) + 3H2(g) CH3OH(g) + H2O(g) ΔH2 ①下表所列数据是反应Ⅰ在不同温度下的化学平衡常数(K)。
温度
| 250℃
| 300℃
| 350℃
| K
| 2.041
| 0.270
| 0.012
| 由表中数据判断ΔH1 0 (填“>”、“=”或“<”)。 ②某温度下,将2 mol CO和6 mol H2充入2L的密闭容器中,充分反应,达到平衡后,测得c(CO)= 0.2 mol/L,则CO的转化率为 ,此时的温度为 (从上表中选择)。 (2)已知在常温常压下: ① 2CH3OH(l) + 3O2(g) = 2CO2(g) + 4H2O(l) ΔH1=-1451.6kJ/mol ② 2CO (g)+ O2(g) = 2CO2(g) ΔH2=-566.0kJ/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: (3)某实验小组依据甲醇燃烧的反应原理,设计如图所示的电池装置:
①该电池的能量转化形式为 。 ②该电池正极的电极反应为 。 ③工作一段时间后,测得溶液的pH减小,则该电池总反应的化学方程式为 。 |
已知H2(g)+ Br2(l)→ 2HBr(g)+ 42 kJ。1mol Br2(g)液化放出的能量为30 kJ,其它相关数据如下表:
| H2(g)
| Br2(g)
| HBr(g)
| 1 mol 分子中的化学键断裂时需要吸收的能量/kJ
| 436
| a
| 369
| 则上述表格中的a值为( ) A、404 B、344 C、230 D、200 |
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