甲醇质子交换膜燃料电池中将甲醇蒸气转化为氢气的两种反应原理是①CH3OH(g)+H2O(g)=CO2(g)+3H2(g) △H=+49.0kJ/mol②CH3O

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甲醇质子交换膜燃料电池中将甲醇蒸气转化为氢气的两种反应原理是
①CH₃OH(g)+H₂O(g)=CO₂(g)+3H₂(g) △H=+49.0kJ/mol
②CH₃OH(g)+1/2O₂(g)=CO₂(g)+2H₂(g) △H=-192. 9kJ/mol
下列说法正确的是

[ ]
A．CH₃OH的燃烧热为192. 9kJ/mol
B．反应①中的能量变化如图所示
C．CH₃OH转变成H₂的过程一定要吸收能量
D．根据②推知反应：CH₃OH(l)+1/2O₂(g)=CO₂(g)+2H₂(g)的△H>-192. 9kJ/mol

答案

举一反三

1867年的冬天俄国彼得堡海关堆在仓库里的大批锡砖，一夜之间不翼而飞，留下来的却是一堆堆像泥土一样的灰色粉末。1912年，英探险家斯科特带了大量给养和液体燃料去南极探险，却冻死在南极，原来是盛液体燃料的铁筒焊接缝的锡都化成了灰土。灰锡（以粉末状存在）和白锡是锡的两种同素异形体。已知：
①Sn(s，白)+2HCl(aq)=SnCl₂(aq)+H₂(g) △H1
②Sn(s，灰)+2HCl(aq)=SnCl₂(aq)+H₂(g) △H2
③Sn(s，灰)

Sn(s,白) △H3=+2.1kJ/mol
下列说法正确的是 [ ]
A．△H1>△H2
B．锡在常温下以灰锡状态存在
C．灰锡转化为白锡是放热反应
D．锡制器皿长期处在低于13.2℃的环境中，会自行毁坏

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已知25℃、101kPa下，石墨、金刚石燃烧的热化学方程式分别为
C(石墨)+O₂(g)=CO₂(g) △H=-393. 51kJ/mol
C(金刚石)+O₂(g)=CO₂(g) △H=-395. 41kJ/mol
据此判断，下列说法中正确的是 [ ]
A．由石墨制备金刚石是吸热反应；石墨的能量比金刚石的低
B．由石墨制备金刚石是吸热反应；石墨的能量比金刚石的高
C．由石墨制备金刚石是放热反应；石墨的能量比金刚石的低
D．由石墨制备金刚石是放热反应；石墨的能量比金刚石的高

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钛(Ti)被称为继铁、铝之后的第三金属。由金红石(TiO₂) 制取单质Ti，涉及的步骤为：
TiO₂→TiCl₄

已知：
①C(s)+O₂(g)=CO₂(g) △H=-393.5kJ/mol
②2CO(g)+O₂(g)=2CO₂(g) △H=-566kJ/mol
③TiO₂(s)+2Cl₂(g)=TiCl₄(s)+O₂(g) △H=+141kJ/mol
则TiO₂(s) +2Cl₂(g)+2C(s)=TiCl₄(s)+2CO(g)的△H=____________。反应TiCl₄+2Mg=2MgCl₂+Ti在Ar气氛中进行的理由是_____________________。

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火力发电厂释放出大量的氮氧化物(NO_x)、二氧化硫和二氧化碳等气体会造成环境污染。对燃煤废气进行脱硝、脱硫和脱碳等处理，可实现绿色环保、节能减排、废物利用等目的。
(1)脱硝。利用甲烷催化还原NO_x：
CH₄(g)+4NO₂(g)=4NO(g)+CO₂(g)+2H₂O(g) △H1=- 574kJ/mol
CH₄(g)+4NO(g)=2N₂(g)+CO₂(g)+2H₂O(g) △H2=-1160kJ/mol
甲烷直接将NO₂还原为N₂的热化学方程式为______________________。
(2)脱碳。将CO2转化为甲醇的热化学方程式为：CO₂(g)+3H₂(g)

CH₃OH(g)+H₂O(g) △H3
①取五份等体积CO₂和H₂的混合气体（物质的量之比均为1:3），分别加入温度不同、容积相同的恒容密闭容器中，发生上述反应，反应相同时间后，测得甲醇的体积分数φ(CH₃OH)与反应温度T的关系曲线如图，则上述CO₂转化为甲醇反应的△H3______0（填“>”、“<”或 “=”）。

②在一恒温恒容密闭容器中充入1mol CO₂和3mol H₂，进行上述反应。测得CO₂和CH₃OH(g)的浓度随时间变化如图所示。下列说法正确的是____（填字母代号）。

A．第10min后，向该容器中再充入1mol CO₂和3mol H₂，则再次达到平衡时c(CH₃OH) =1. 5mol/L
B．达到平衡时，氢气的转化率为0.75
C．0～10分钟内，氢气的平均反应速率为0.075mol/(L·min)
D．该温度下，反应的平衡常数的值为3/16
E．升高温度将使n(CH₃OH)/n(CO₂)增大
③直接甲醇燃料电池结构如图所示。其工作时负极电极反应式可表示为________________。

(3)脱硫。某种脱硫工艺中将废气经处理后，与一定量的氨气、空气反应，生成硫酸铵和硝酸铵的混合物作为副产品化肥。设烟气中的SO₂、NO₂的物质的量之比为1:1，则该反应的化学方程式为___________。

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科学家发现，不管化学反应是一步完成或分几步完成，该反应的热效应是相同的。已知在 25℃、105 Pa时，石墨、一氧化碳的燃烧热分别是393. 5kJ/mol和283.0kJ/mol，下列说法或热化学方程式正确的是[ ]
A．在相同条件下：2C(石墨)+O₂(g)==2CO(g) △H= - 110. 5kJ/mol
B．1mol石墨不完全燃烧，生成CO₂和CO混合气体时，放热504.0kJ
C．在相同条件下：C(石墨)+CO₂(g)=2CO(g) △H= +172.5kJ/mol
D．若金刚石燃烧热大于石墨的燃烧热，则石墨转变为金刚石需要吸热

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