(10分)科学家利用太阳能分解水生成的氢气在催化剂作用下与二氧化碳反应生成甲醇和水,并开发出直接以甲醇为燃料的燃料电池。已知H2(g)、CO(g)和CH3OH(
题型:不详难度:来源:
(10分)科学家利用太阳能分解水生成的氢气在催化剂作用下与二氧化碳反应生成甲醇和水,并开发出直接以甲醇为燃料的燃料电池。已知H2(g)、CO(g)和CH3OH(l)的热值分别为143kJ· g-1、10kJ·g-1和23kJ·g-1。请回答下列问题: (1)甲醇不完全燃烧生成一氧化碳和液态水的热化学方程式为_ ______; (2)在直接以甲醇为燃料电池中,电解质溶液为碱性,负极的反应式为_____ , 总反应式 。 (3)在350℃时,保持温度不变,将1molCO2和3molH2充入一密闭恒容器中,充分反应生成甲醇蒸汽和水蒸气达到平衡后,若CO2转化率为a,则容器内的压强与起始压强之比为______;若350℃时,保持温度不变,将1molCO2和3molH2充入一密闭恒压器中,充分反应达到平衡后,若CO2转化率为b,则a b(用“>、=、<”表示) |
答案
(10分)(1)CH3OH(l)+O2(g)=CO(g)+2H2O(l) △H =-456KJ/mol (2)CH3OH+8OH- -6e-=CO32-+6H2O ; 2CH3OH+3O2+4OH-=2CO32-+6H2O。 (3)1-a,< |
解析
(1)H2(g)、CO(g)和CH3OH(l)的燃烧热分别为:286kJ· mol-1、280kJ· mol-1、713kJ· mol-1;由盖斯定律求解: 2CO(g) + O2(g) =2CO2(g) △H=-560KJ mol-1② CH3OH(l)+3/2 O2(g)=CO2(g)+2 H2O(l) △H=-736kJ·mol-1③ 将③-②/2可知:CH3OH(l)+ O2(g)="CO(g)+2" H2O(l) △H=-456kJ·mol-1 (2)总反应:2CH4O + 3O2 + 4OH—= 2CO32- + 6H2O 负极:CH3OH+8OH- -6e-=CO32-+6H2O 正极:O2 + 4e– + 2H2O→ 4OH– (3)CO2 + 3H2 CH3OH + H2O 初n: 1mol 1mol 0 0 △n: a 3a a a 平n: 1-a 1-3a a a 恒容下,由压强比等于物质的量比可得到:(2-2a)/2=1-a 该反应是正反应的气体系数减小,随着反应的进行,气体的物质的量减小,所以恒容下达到平衡相对于恒压是减压,所以a<b |
举一反三
(14分)我国是世界上最大的耗煤国家,但每年占总产量70%的煤都被直接烧掉,既浪费了资源又污染环境。因此开发新能源是国家能源发展的方向。 试回答下列问题: (1)已知1.12LCH4(标况)完全燃烧生成二氧化碳和液态水,可放出44.5KJ的热量,则其热化学方程式为__________; (2)人们常用“热值”来衡量燃料燃烧放出的热量的大小。“热值”是指常温常压下,1g物质完全燃烧生成稳定物质放出的热量。则CH4的热值是________KJ.g-1 (3)氢气是一种清洁能源,它不仅热值高,而且原料丰富。氢氧燃料电池是以氢气为燃料,氧气是氧化剂,以氢氧化钾为电解质溶液的燃料电池,试写出正、负极的电极反应式: 正极_______________________ ,负极________________________________. (4)若以上述氢氧燃料电池作电源,以碳棒为阳极电解100mL饱和食盐水,则阳极的电极反应式为__________________________;当电路中通过0.2mol电子时,阳极可产生的气体____________L(标况下),此时溶液中氢氧化钠的物质的量浓度为________mol.L-1(假设电解前后溶液体积不变). |
已知:CH4(g)+2O2(g)==CO2(g)+2H2O(1) △H1 = ―Q1 KJ/mol 2H2(g)+O2(g)==2H2O(g) △H2= ―Q2 KJ/mol 2H2(g)+O2(g)==2H2O(1) △H3 = ―Q3KJ/mol 常温下,取体积比为4:1的甲烷和氢气的混合气体11.2L(已折合成标准状况),经完全燃烧后恢复至常温,则下列说法正确的是( )A.放出的热量为(0.4Q1+0.05Q3)KJ | B.放出的热量为(0.4Q1+0.05Q2)KJ | C.△H2 = △H3 | D.△H2 <△H3 |
|
下列热化学方程式表达正确的是A.S(s)+O2(g)= SO2(g);△H=-269.8kJ/mol | B.中和热的热化学方程式:NaOH(aq)+HCl(aq)= NaCl(aq)+H2O(l);△H=+57.3kJ/mol | C.燃烧热的热化学方程式: C2H5OH(l)+3O2(g)= 2CO2(g)+3H2O(g);△H=-1367.0 kJ/mol | D.2NO2 = O2+2NO;△H = +116.2kJ/mol |
|
在25℃、101kPa下,1g甲醇燃烧生成CO2和液态水时放热22.68kJ,下列热化学方程式正确的是A.CH3OH(l)+3/2O2(g)CO2(g)+2H2O(l)△H= -726.4 kJ/mol | B.2CH3OH(l)+3O2(g)2CO2(g)+4H2O(g)△H= -1452.8 kJ/mol | C.2CH3OH(l)+3O2(g)2CO2(g)+4H2O(l)△H= -726.4 kJ/mol | D.2CH3OH(l)+3O2(g)2CO2(g)+4H2O(g)△H=" +" 1452.8 kJ/mol |
|
按要求填空。 Ⅰ:已知拆开1molH-H键,1molN-H键,1molN≡N键分别需要的能量是436kJ、391kJ、946kJ,则N2与H2反应生成NH3的热化学方程式为_____________ Ⅱ: 小题1:硫酸铜晶体的溶解度虽大,但溶解过程较慢,实验室常用热水配制以加快溶解速率,但常常会产生浑浊,请用文字简要说明原因____________如何才能用热水配制出澄清的较浓的CuSO4溶液____________________; 小题2:稀Na2S溶液有一种臭鸡蛋气味,加入AlCl3溶液后,臭鸡蛋气味加剧,用离子方程式表示气味加剧过程所发生的反应___________________________ III:依据氧化还原反应:MnO4-+5Fe2++8H+ = Mn2++5Fe3++4H2O,欲采用滴定的方法测定FeSO4的质量分数,实验步骤如下: ①称量绿矾样品15.2g,配成100 mL待测溶液②取10.0ml待测液置于锥形瓶中,并加入一定量的硫酸③将0.1 mol•L-1的KMnO4溶液装入滴定管中,调节液面至8.00mL处④滴定待测液至滴定终点时,滴定管的液面读数18.00 mL 小题3:如何知道滴定到达终点? 小题4:下列操作会导致测定结果偏低的是 A.盛标准溶液的滴定管用蒸馏水洗涤后未用标准液润洗就装液滴定 | B.锥形瓶用蒸馏水洗涤后未用待测液润洗 | C.读取标准液读数时,滴定前平视,滴定到终点后俯视 | D.滴定前滴定管尖嘴处有气泡未排除,滴定后气泡消失 | 小题5:下列每种量器的数量不限,在上述实验中,必须使用的有 A.托盘天平 | B.量筒 | C.碱式滴定管 | D.酸式滴定管 | E. 容量瓶 小题6:FeSO4的质量分数为 |
最新试题
热门考点