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（8分）已知H2（g）、CO（g）和CH3OH（l）的燃燒熱△H分別為-285.8kJ·mol-1、-283.0kJ·mol-1和-726.5kJ·mol-1。請回答下列問題：

（1）用太陽能分解5mol液態(tài)水消耗的能量是           kJ；

（2）液態(tài)甲醇不完全燃燒生成一氧化碳氣體和液態(tài)水的熱化學方程式為

                                                         ；

（3）在以甲醇為燃料的燃料電池中，電解質溶液為酸性，則正極的電極反應式為

                                                         ；

理想狀態(tài)下，該燃料電池消耗2mol甲醇所能產生的最大電能為1162.4kJ,則該燃料電池的理論效率為          。（燃料電池的理論效率是指電池所產生的最大電能與燃料電池反應所能釋放的全部能量之比）

 

（8分，每空2分）

（1）1429

(2)CH3OH(l) ＋O2(g)＝CO(g)+2 H2O(l)  △H＝-443.5kJ·mol-1；

（3）O2＋4e－＋4H＋=2H2O     80.0%

解析:略

 

練習冊系列答案
相關習題

科目：高中化學 來源： 題型：

科學家利用太陽能分解水生成的氫氣在催化劑作用下與二氧化碳反應生成甲醇，并開發(fā)出直接以甲醇為燃料的燃料電池．已知H2（g）、CO（g）和CH3OH（l）的燃燒熱△H分別為-285.8kJ?mol-1、-283.0kJ?mol-1和-726.5kJ?mol-1．請回答下列問題：
（1）用太陽能分解10mol液態(tài)水消耗的能量是
2858
2858
kJ；
（2）甲醇不完全燃燒生成一氧化碳和液態(tài)水的熱化學方程式為
CH3OH（l）+O2（g）=CO（g）+2 H2O（l）△H=-443.5kJ?mol-1
CH3OH（l）+O2（g）=CO（g）+2 H2O（l）△H=-443.5kJ?mol-1
；
（3）在容積為2L的密閉容器中，由一定量的CO2和H2合成甲醇，在其他條件不變的情況下，溫度對反應的影響，實驗結果如右圖所示（注：T1、T2均大于300℃）；
下列說法正確的是
②③
②③
（填序號）
①溫度為T1時，從反應開始到平衡，生成甲醇的平均速率為v（CH3OH）=
nA
tA
 mol?L-1?min-1
②該反應在T1時的平衡常數(shù)比T2時的大
③該反應的△H＜0
④處于A點的反應體系從T1變到T2，達到平衡時容器中氣體密度減小
⑤處于A點時容器中的壓強比處于B點時容器中的壓強大
（4）在T1溫度時，將1mol CO2和3mol H2充入一密閉恒容器中，充分反應達到平衡后，若CO2轉化率為a，則容器內的壓強與起始壓強之比為
2-a
2
2-a
2
；
（5）在直接以甲醇為燃料的電池中，電解質溶液為酸性，負極的反應式為
CH3OH+H2O-6e-=CO2+6H+
CH3OH+H2O-6e-=CO2+6H+
．

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科目：高中化學 來源： 題型：

科學家利用太陽能分解水生成的氫氣在催化劑作用下與二氧化碳反應生成甲醇，并開發(fā)出直接以甲醇為燃料的燃料電池．已知H2（g）、CO（g）和CH3OH（l）的燃燒熱△H分別為-285.8kJ?mol-1、-283.0kJ?mol-1和-726.5kJ?mol-1．
請回答下列問題：
（1）用太陽能分解5mol水消耗的能量是
1429
1429
kJ；
（2）甲醇不完全燃燒生成一氧化碳和液態(tài)水的熱化學方程式為
CH3OH（l）+O2（g）=CO（g）+2 H2O（l）△H=-443.5kJ?mol-1
CH3OH（l）+O2（g）=CO（g）+2 H2O（l）△H=-443.5kJ?mol-1
；
（3）在容積為2L的密閉容器中，由CO2和H2合成甲醇，在其他條件不變得情況下，考察溫度對反應的影響，實驗結果如圖所示（注：T1、T2均大于300℃）；
下列說法正確的是
②④
②④
（填序號）
①度為T1時，從反應開始到平衡，生成甲醇的平均速率為：v（CH3OH）=
nA
tA
mol?L-1?min-1
②該反應為放熱反應
③該反應在T1時的平衡常數(shù)比T2時的小
④處于A點的反應體系從T1變到T2，達到平衡時
n(H2)
n(CH3OH)
增大
（4）在T1溫度時，將1molCO2和3molH2充入一密閉恒容容器中，充分反應達到平衡后，若CO2轉化率為a，則容器內的壓強與起始壓強之比為
（2-a）：2
（2-a）：2
．

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科目：高中化學 來源： 題型：閱讀理解

（2013?哈爾濱模擬）如何降低大氣中CO2的含量及有效地開發(fā)利用CO2，引起了全世界的普遍重視，所以“低碳經濟”正成為科學家研究的主要課題．
（1）用電弧法合成的儲氫納米碳管常伴有大量的碳納米顆粒（雜質），這種顆�？捎萌缦卵趸ㄌ峒�，請完成該反應的離子方程式：
5
5
C+
4
4
MnO
 
-
4
+
12
12
H+═
5
5
CO2↑+
4
4
Mn2++
6
6
H2O
（2）將不同量的CO（g）和H2O（g）分別通入到體積為2L的恒容密閉容器中．進行反應
CO+H2O?CO2（g）+H2（g）得到如下兩組數(shù)據：
實驗編號 溫度/℃ 起始量/mol 平衡量/mol 達到平衡所需時間/min
CO H2O H2 CO
1 650 4 2 1.6 2.4 6
2 900 2 1 0.4 1.6 3
①實驗1從開始到達到化學平衡時，以v（CO2）表示的反應速率為
0.13mol/（L?min）
0.13mol/（L?min）
（精確到0.01，下同）
②該反應為
放
放
（填“吸”或“放”）熱反應，實驗2條件下平衡常數(shù)K=
0.17
0.17
．
（3）以二甲醚（CH3OCH3）、空氣、氫氧化鉀為原料，鉑為電極可構成燃料電池，其工作原理  與甲烷燃料電池的原理相似．請寫出該電池負極上的電極反應式：
CH3OCH3+160H--12e-═2CO32-+11H2O
CH3OCH3+160H--12e-═2CO32-+11H2O
．
（4）已知H2（g）、CO（g）和CH3OH（l）的燃燒熱分別為-285.8kJ?mol-1、-283.0kJ?mol -1和-726.5kJ?mol-1．請寫出甲醇（CH3OH）不完全燃燒生成一氧化碳和液態(tài)水的熱化學方程式：
CH3OH（l）+O2（g）=CO（g）+2 H2O（l）△H=-443.5kJ?mol-1
CH3OH（l）+O2（g）=CO（g）+2 H2O（l）△H=-443.5kJ?mol-1
．
（5）CO2在自然界循環(huán)時可與CaCO3反應，CaCO3是一種難溶物質，其Ksp=2.8×10-9（25℃）．現(xiàn)將等體積的CaCl2溶液與Na2CO3溶液混合，若混合前Na2CO3溶液的濃度為2×10-4mol?L-1，則生成沉淀所需原CaCl2溶液的最小濃度為
5.6×10-5mol/L
5.6×10-5mol/L
．

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科目：高中化學 來源： 題型：

科學家利用太陽能分解水生成的氫氣在催化劑作用下與二氧化碳反應生成甲醇，并開發(fā)出直接以甲醇為燃料的燃料電池．已知H2（g）、CO（g）和CH3OH（l）的燃燒熱△H分別為-285.8kJ?mol-1、-283.0kJ?mol-1和-726.5kJ?mol-1．
請回答下列問題：
（1）用太陽能分解10mol水消耗的能量是
2858
2858
kJ；
（2）甲醇不完全燃燒生成一氧化碳和液態(tài)水的熱化學方程式為
CH3OH（l）+O2（g）=CO（g）+2H2O（l）△H=-443.5kJ/mol
CH3OH（l）+O2（g）=CO（g）+2H2O（l）△H=-443.5kJ/mol
；
（3）在容積為2L的密閉容器中，由CO2和H2合成甲醇，在其他條件不變得情況下，考察溫度對反應的影響，實驗結果如圖所示（注：T1、T2均大于300℃）；
下列說法正確的是
③④
③④
（填序號）
①溫度為T1時，從反應開始到平衡，生成甲醇的平均速率為：v（CH3OH）=
nA
tA
mol?L-1?min-1
②該反應在T1時的平衡常數(shù)比T2時的小
③該反應為放熱反應
④處于A點的反應體系從T1變到T2，達到平衡時
n(H2)
n(CH3OH)
增大
（4）在T1溫度時，將1mol CO2和3mol H2充入一密閉恒容器中，充分反應達到平衡后，若CO2轉化率為a，則容器內的壓強與起始壓強之比為
2-a
2
2-a
2
．

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科目：高中化學 來源： 題型：

合成氨生產技術的創(chuàng)立開辟了人工固氮的途徑，對化學工業(yè)技術也產生了重大影響．合成氨反應的化學方程式為：N2（g）+3H2（g）?2NH3（g）△H=-92.2kJ/mol．合成氨工業(yè)中原料氣N2可從空氣中分離得到，H2可用甲烷在高溫下與水蒸氣反應制得．我國合成氨工業(yè)目前的生產條件為：
催化劑-鐵觸媒，溫度-400～500℃，壓強-30～50MPa．
回答下列問題：
（1）合成氨工業(yè)中原料氣壓縮到30～50MPa的原因是
 
．從平衡移動原理分析，低溫有利于原料氣的轉化，實際生產中采用400～500℃的高溫，原因之一是考慮到催化劑的催化活性，原因之二是
 
．
（2）500℃、50MPa時，在容積為VL的容器中加入n mol N2、3n mol H2，反應達平衡后測得平衡常數(shù)為K，此時N2的轉化率為x．則K和x的關系滿足K=
 
．
（3）有人設想尋求合適的催化劑和電極材料，以N2、H2為電極反應物，以HCl-NH4Cl為電解質溶液制取新型燃料電池．請寫出該電池的正極反應式
 
．
（4）已知H2（g）、CO（g）、CH4（g）三種物質的燃燒熱分別是-285.8kJ?mol-1、-283.0kJ?mol-1、
-890.3kJ?mol-1，1mol H2O（g）轉變?yōu)?mol H2O（l）時放出44.0kJ熱量．甲烷在高溫下與水蒸氣反應的化學方程式為：CH4（g）+H2O（g）=CO（g）+3H2（g）．那么該反應的反應熱△H
 
 0 （填＞、=或＜）．

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