C、CO、CH4、C2H5OH是常用的燃料,他们每1mol分别完全燃烧生成CO2(g)及H2O(l)时,放出的热量依次为393.5kJ、283.0 kJ、890
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C、CO、CH4、C2H5OH是常用的燃料,他们每1mol分别完全燃烧生成CO2(g)及H2O(l)时,放出的热量依次为393.5kJ、283.0 kJ、890.3 kJ、1366.8 kJ。相同质量的这4种燃料,完全燃烧时放出热量最多的是:( ) A.C B. CO C. CH4 D. C2H5OH |
答案
C |
解析
试题分析:设4种燃料的质量为m,则n(C)=" m/12" mol,n(CO)=" m/28" mol ,n(CH4)=" m/16" mol ,n(C2H5OH)=" m/46" mol,完全燃烧时放出热量:C为m/12×393.5kJ="32.8m" kJ,CO为m/28×283.0 kJ="10.1m" kJ CH4为m/16×890.3 kJ="55.6m" kJ,C2H5OH为m/46×1366.8 kJ="29.7m" kJ,故C正确。 |
举一反三
金刚石和石墨是碳元素的两种结构不同的单质。在100kPa时,1mol石墨转化为金刚石,要吸收1.895kJ的能量。据此,试判断在100kPa压强下,下列说法正确的是( )A.石墨比金刚石稳定 | B.金刚石比石墨石稳定 | C.1mol石墨比1mol金刚石的总能量高 | D.1mol石墨和金刚石完全燃烧时释放的能量石墨比金刚石多 |
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下列反应中,属于吸热反应的是A.活泼金属跟酸反应 | B.制造水煤气 | C.酸碱中和反应 | D.镁条燃烧 |
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随着科学技术的进步,人们研制了多种甲醇质子交换膜燃料电池,以满足不同的需求。 (1)有一类甲醇质子交换膜燃料电池,需将甲醇蒸气转化为氢气,两种反应原理是 A、CH3OH(g)+H2O(g)=CO2(g)+3H2(g) ΔH=+49.0kJ/mol B、CH3OH(g)+3/2O2(g)=CO2(g)+2H2O(g) ΔH=-192.9kJ/mol 又知H2O(l)=H2O(g) ΔH=+44 kJ/mol,请写出32g的CH3OH(g)完全燃烧生成液态水的热化学方程式 。 (2)下图是某笔记本电脑用甲醇质子交换膜燃料电池的结构示意图。甲醇在催化剂作用下提供质子和电子,电子经外电路、质子经内电路到达另一极与氧气反应,电池总反应为:2CH3OH+3O2=2CO2+4H2O。则c电极是 (填“正极”或“负极”), c电极上发生的电极反应式是 。
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某市对大气进行监测,发现该市首要污染物为可吸入颗粒物PM2.5(直径小于等于2.5μm的悬浮颗粒物),其主要来源为燃煤、机动车尾气等。因此,对PM2.5、SO2、NOx等进行研究具有重要意义。 请回答下列问题: (1)将PM2.5样本用蒸馏水处理制成待测试样。 若测得该试样所含水溶性无机离子的化学组分及其平均浓度如下表:
离子
| K+
| Na+
| N
| S
| N
| Cl-
| 浓度/mol·L-1
| 4×10-6
| 6×10-6
| 2×10-5
| 4×10-5
| 3×10-5
| 2×10-5
| 根据表中数据判断PM2.5的酸碱性为 ,试样的pH= 。 (2)为减少SO2的排放,常采取的措施有: ①将煤转化为清洁气体燃料。 已知:H2(g)+O2(g) H2O(g) ΔH="-241.8" kJ·mol-1 ① C(s)+O2(g) CO(g) ΔH="-110.5" kJ·mol-1 ② 写出焦炭与水蒸气反应的热化学方程式: 。 ②洗涤含SO2的烟气。以下物质可作洗涤剂的是 。 a.Ca(OH)2 b.Na2CO3 c.CaCl2 d.NaHSO3 (3)汽车尾气中NOx和CO的生成及转化 ①已知汽缸中生成NO的反应为: N2(g)+O2(g)2NO(g) ΔH>0 若1 mol空气含0.8 mol N2和0.2 mol O2,1 300℃时在密闭容器内反应达到平衡,测得NO为8×10-4mol。计算该温度下的平衡常数K= 。 汽车启动后,汽缸温度越高,单位时间内NO排放量越大,原因是 。 ②汽车燃油不完全燃烧时产生CO,有人设想按下列反应除去CO: 2CO(g) 2C(s)+O2(g) 已知该反应的ΔH>0,简述该设想能否实现的依据: 。 ③目前,在汽车尾气系统中装置催化转化器可减少CO和NO的污染,其化学反应方程式为 。 |
(14 分) 一氧化碳被广泛应用于冶金工业和电子工业。 ⑴高炉炼铁是最为普遍的炼铁方法,相关反应的热化学方程式如下: 4CO(g)+Fe3O4(s)=4CO2(g)+3Fe(s) △H="a" kJ·mol-1 CO(g)+3Fe2O3(s)=CO2(g)+2Fe3O4(s) △H="b" kJ·mol-1 反应3CO(g)+Fe2O3(s)=3CO2(g)+2Fe(s)的△H= kJ·mol-1(用含a、b 的代数式表示)。 ⑵电子工业中使用的一氧化碳常以甲醇为原料通过脱氢、分解两步反应得到。 第一步:2CH3OH(g)HCOOCH3(g)+2H2(g) △H>0 第二步:HCOOCH3(g)CH3OH(g) +CO(g) △H>0 ①第一步反应的机理可以用下图表示:
图中中间产物X的结构简式为 。 ②在工业生产中,为提高CO的产率,可采取的合理措施有 。 ⑶为进行相关研究,用CO还原高铝铁矿石,反应后固体物质的X—射线衍射谱图如图所示(X—射线衍射可用于判断某晶态物质是否存在,不同晶态物质出现衍射峰的衍射角不同)。反应后混合物中的一种产物能与盐酸反应生产两种盐,该反应的离子方程式为 。
⑷某催化剂样品(含Ni2O340%,其余为SiO2)通过还原、提纯两步获得镍单质:首先用CO将33.2 g样品在加热条件下还原为粗镍;然后在常温下使粗镍中的Ni与CO结合成Ni(CO)4(沸点43 ℃),并在180 ℃时使Ni(CO)4重新分解产生镍单质。 上述两步中消耗CO的物质的量之比为 。 ⑸为安全起见,工业生产中需对空气中的CO进行监测。 ①粉红色的PdCl2溶液可以检验空气中少量的CO。若空气中含CO,则溶液中会产生黑色的Pd沉淀。每生成5.3gPd沉淀,反应转移电子数为 。 ②使用电化学一氧化碳气体传感器定量检测空气中CO含量,其结构如图所示。这种传感器利用原电池原理,则该电池的负极反应式为 。
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