(9分)与甲醇燃料电池相比,乙醇燃料电池具有毒性低、理论能量密度高等优点,因此被广泛认为是更有前途的燃料电池。下图是一个乙醇燃料电池工作时的示意图。乙池中的两个
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(9分)与甲醇燃料电池相比,乙醇燃料电池具有毒性低、理论能量密度高等优点,因此被广泛认为是更有前途的燃料电池。下图是一个乙醇燃料电池工作时的示意图。乙池中的两个电极均为石墨电极,乙池中盛有100 mL3.00 mol/L的CuSO4溶液。请回答下列问题:
(1) 在常温常压下,1g C2H5OH燃烧生成CO2和液态H2O时放出30kJ热量,表示该反应的热化学方程式为 。 (2)N的电极反应式为 。 (3)在此过程中,乙池中某一电极析出金属铜6.4g时,甲池中理论上消耗氧气 升 (标准状况下) (4) 在此过程中,若乙池中两电极产生的气体恰好相等时(假设标准状况下),理论上需通入乙醇 g? |
答案
(9分)(1) C2H5OH(l)+3O2(g) 2CO2(g)+3H2O(l)△H=-1380kJ/mol (2) )4 OH--4e-=O2 ↑+2H2O (3) V(O2)=1.12L升 (4) 4.60 g (此空3分) |
解析
略 |
举一反三
下列说法正确的是A.放热反应在任意条件下都能自发进行 | B.已知热化学方程式2A(g)+B(g)2C(g)△H=-a kJ·mol-1(a>0)将2molA(g)和1molB(g)置于一密闭容器中充分反应后放出akJ的热量 | C.1mol·L-1的盐酸分别与1mol·L-1的氨水、1mol·L-1的NaOH溶液等体积混合,充分反应,后者比前者放出的热量多 | D.BaCl2溶液中加过量H2SO4,溶液中一定不存在Ba2+ |
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(8分)CO、CH4均为常见的可燃性气体。 (1)等体积的CO和CH4在相同条件下分别完全燃烧,转移的电子数之比是 (2)已知在101kPa时,CO的燃烧热为283kJ/mol。相同条件下,若2 molCH4完全燃烧生成液态水,所放出的热量为1 mol CO完全燃烧放出热量的6.30倍,CH4完全燃烧反应的热化学方程式是 。 (3)120℃、101kPa下,a mL由CO、CH4组成的混合气体在b mLO2中完全燃烧后,恢复到原温度和压强。 ①若混合气体与O2恰好完全反应,产生bmL CO2,则混合气体中CH4的体积分数为 (保留2位小数)。 ②若燃烧后气体体积缩小了a/4mL,则a与b关系的数学表示式是 。 |
在汽车上安装三效催化转化器,可使汽车尾气中的主要污染物(CO、NOx、碳氢化合物)进行相互反应,生成无毒物质,减少汽车尾气污染。 ⑴已知:N2(g)+ O2(g)="2NO(g)" △H=+180.5 kJ/mol 2C(s)+ O2(g)="2CO(g)" △H="-221.0" kJ/mol C(s)+ O2(g)=CO2(g) △H="-393.5" kJ/mol 尾气转化的反应之一:2NO(g)+2CO(g)=N2(g)+2CO2(g) △H= ▲ 。 ⑵某研究性学习小组在技术人员的指导下,按下列流程探究某种催化剂在不同空燃比(空气与燃油气的质量比)条件下对汽车尾气的催化效果。
①实验过程中除空燃比不同外,其他条件:汽车尾气的流速、 ▲ 等必须相同。 ②在一定条件下,测得尾气中的主要污染物的转化率与空燃比的关系如右图所示。空燃比约为 ▲ 时,催化剂对汽车尾气的催化效果最好。
⑶CO分析仪以燃料电池为工作原理,其装置如图所示,该电池中电解质为氧化钇-氧化钠,其中O2-可以在固体介质NASICON中自由移动。
下列说法错误的是 ▲ 。A.负极的电极反应式为:CO+O2—―2e-=CO2 | B.工作时电极b作正极,O2-由电极a流向电极b | C.工作时电子由电极a通过传感器流向电极b | D.传感器中通过的电流越大,尾气中CO的含量越高 |
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下列说法或表示方法正确的是A.若将等量的硫蒸气和硫固体分别完全燃烧,后者放出热量多 | B.由“C(石墨)=C(金刚石) ΔH=1.9kJ·mol-1”可知,金刚石比石墨稳定 | C.在101kPa时,2gH2完全燃烧生成液态水,放出285.8kJ热量,氢气燃烧的热化学方程式表示为:2H2(g)+O2(g)=2H2O(l) ΔH="285.8" kJ·mol-1 | D.CaCO3(s)=CaO(s)+CO2(g)△H>0,△S>0,则:该反应在高温下能自发进行 |
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Ⅰ.盖斯定律在生产和科学研究中有很重要的意义。有些反应的反应热虽然无法直接测得,但可通过间接的方法测定。现根据下列的5个反应(由氨气、HCl和水制备NH4C1水溶液)。请判断反应④的反应热:ΔH= 。 ① NH3(g) + HCl(g) = NH4Cl(s) ΔH=-176kJ·mol–1 ② NH3(g) + H2O(l) = NH3(aq) ΔH=-35.1 kJ·mol–1 ③ HCl(g) + H2O(l) = HCl(aq) ΔH=-72.3 kJ·mol–1 ④ NH4C1(s) + H2O(1) = NH4C1(aq) ⑤ NH3(aq) + HCl(aq) = NH4C1(aq) ΔH= -52.3 kJ·mol–1 Ⅱ.N2O5是一种新型硝化剂,其性质和制备受到人们的关注。现以H2、O2、熔融盐Na2CO3组成的燃料电池,采用电解法制备N2O5,装置如图所示,其中Y为CO2。 写出石墨I电极上发生反应的电极反应式 。 在电解池中生成N2O3的电极反应式为 。 Ⅲ.烟气的脱硫(除SO2)技术和脱硝(除NOx)技术都是环境科学研究的热点。 ⑴烟气脱硫、脱硝的环境意义是 。 (2)目前,科学家正在研究一种以乙烯作为还原剂的脱硝(NO)原理,其脱硝机理示意图如下图1,脱硝率与温度、负载率(分子筛中催化剂的质量分数)的关系如图2所示。
①写出该脱硝原理总反应的化学方程式: 。②为达到最佳脱硝效果,应采取的条件是 。 |
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