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已知H2(g)、CO(g)和CH3OH(l)的燃燒熱分別為285.8 kJ·mol－1、283.0 kJ·mol－1和726.5 kJ·mol－1。請回答下列問題。
(1)用太陽能分解5 mol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2 mol甲醇所能產生的最大電能為1 404.2 kJ，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)
(1)1 429
(2)CH3OH(l)＋O2(g)=CO(g)＋2H2O(l)  ΔH＝－443.5 kJ·mol－1
(3)O2＋4e－＋4H＋=2H2O　96.6%
(1)根據(jù)能量守恒定律可知分解5 mol液態(tài)水消耗的能量與生成5 mol液態(tài)水放出的能量相等，285.8 kJ·mol－1×5 mol＝1 429 kJ。
(2)2CO(g)＋O2(g)=2CO2(g)　ΔH＝－566.0 kJ·mol－1�、�
2CH3OH(l)＋3O2(g)=2CO2(g)＋4H2O(l) ΔH＝－1 453.0 kJ·mol－1　②
根據(jù)蓋斯定律(②－①)÷2得：CH3OH(l)＋O2(g)=CO(g)＋2H2O(l)　ΔH＝－443.5 kJ·mol－1。
(3)甲醇燃料電池的正極反應物為O2，酸性條件下生成H2O：O2＋4e－＋4H＋=2H2O。2 mol甲醇完全燃燒放出的熱量為1 453.0 kJ，故該電池的理論效率為1 404.2 kJ÷1 453.0 kJ×100%＝96.6%。
練習冊系列答案
相關習題

科目：高中化學 來源：不詳 題型：填空題

（15分）氨是最重要的化工產品之一。
（1）合成氨用的氫氣可以甲烷為原料制得:CH4(g)+H2O(g) CO(g)+3H2(g)。有關化學反應的能量變化如下圖所示。CH4(g)與H2O(g)反應生成CO(g)和H2(g)的熱化學方程式為        。
    
（2）CO對合成氨的催化劑有毒害作用，常用乙酸二氨合銅(Ⅰ)溶液來吸收原料氣中CO，其反應原理為：[Cu(NH3)2CH3COO] (l)+CO(g)+NH3(g)[Cu(NH3)3] CH3COO·CO(l) △H＜0。吸收CO后的乙酸銅氨液經過適當處理后又可再生，恢復其吸收CO的能力以供循環(huán)使用，再生的適宜條件是 。
（填寫選項編號）
A．高溫、高壓    B．高溫、低壓   C．低溫、低壓    D．低溫、高壓
（3）用氨氣制取尿素[CO(NH2)2]的反應為：2NH3(g)+CO2(g)CO(NH2)2(l)+H2O(g)  △H＜0
某溫度下，向容積為100L的密閉容器中通入4mol NH3和2molCO2，該反應進行到40 s時達到平衡，此時CO2的轉化率為50%。該溫度下此反應平衡常數(shù)K的值為_________。下圖中的曲線表示該反應在前25 s內的反應進程中的NH3濃度變化。若反應延續(xù)至70s，保持其它條件不變情況下，請在圖中用實線畫出使用催化劑時該反應的進程曲線。

（4）將尿素施入土壤后，大部分是通過轉化為碳酸銨或碳酸氫銨后才被作物所利用，尿素分子在微生物分泌的脲酶作用下，轉化為碳酸銨。已知弱電解質在水中的電離平衡常數(shù)（25℃）如下表：
弱電解質
H2CO3
NH3·H2O
電離平衡常數(shù)
Ka1＝4.30×10-7   Ka2＝5.61×10-11
1.77×10-5
現(xiàn)有常溫下0.1 mol·L-1的(NH4)2CO3溶液，
①你認為該溶液呈        性（填“酸”、“中”、“堿”），原因是                        。
②就該溶液中粒子之間有下列關系式，你認為其中正確的是                。
A．c (NH4+)＞c (CO32-)＞c (HCO3-)＞c (NH3·H2O)
B．c(NH4+)+c(H+)＝c(HCO3-)+c(OH-)+c(CO32-)
C．c (CO32-) + c (HCO3-) +c (H2CO3)＝0.1 mol·L-1
D．c (NH4+)+ c (NH3·H2O)＝2 c (CO32-) + 2c (HCO3-) +2 c (H2CO3)

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科目：高中化學 來源：不詳 題型：填空題

在微生物作用的條件下，NH4+經過兩步反應被氧化成NO3-。這兩步的能量變化示意圖如下：

(1)第二步反應是       反應(選填“放熱”或“吸熱”)，判斷依據(jù)是                    。
(2)1 mol NH4+ (aq)全部氧化成NO2- (aq)的熱化學方程式是                   。

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科目：高中化學 來源：不詳 題型：單選題

已知2Zn(s)＋O2(g)=2ZnO(s)ΔH＝－701.0 kJ·mol－1
2Hg(l)＋O2(g)2HgO(s)ΔH＝－181.6 kJ·mol－1
則反應Zn(s)＋HgO(s)=ZnO(s)＋Hg(l)的ΔH為(　　)
A．＋519.4 kJ·mol－1　　　　B．＋259.7 kJ·mol－1
C．－259.7 kJ·mol－1D．－519.4 kJ·mol－1

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科目：高中化學 來源：不詳 題型：單選題

在一定條件下，CO和CH4燃燒的熱化學方程式分別為：
2CO(g)+O2(g)=2CO2(g), △H= -566kJ·mol-1
CH4(g)+2O2(g)=CO2(g)+2H2O(l), △H= -890kJ·mol-1
由1 mol CO和3 mol CH4組成的混和氣體在上述條件下完全燃燒時，釋放的熱量為（   ）
A．2912 kJB．2953 kJC．3236 kJD．3867 kJ

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科目：高中化學 來源：不詳 題型：填空題

把煤作為燃料可通過下列兩種途徑:
途徑Ⅰ　C(s)+O2(g)CO2(g)　ΔH1<0①
途徑Ⅱ　先制成水煤氣:
C(s)+H2O(g)CO(g)+H2(g)　ΔH2>0②
再燃燒水煤氣:
2CO(g)+O2(g)2CO2(g)　ΔH3<0③
2H2(g)+O2(g)2H2O(g)　ΔH4<0④
請回答下列問題:
(1)途徑Ⅰ放出的熱量理論上　　　　(填“大于”“等于”或“小于”)途徑Ⅱ放出的熱量。 
(2)ΔH1、ΔH2、ΔH3、ΔH4的數(shù)學關系式是　。 
(3)已知:①C(s)+O2(g)CO2(g)　ΔH1="-393.5" kJ·mol-1
②2CO(g)+O2(g)2CO2(g)　ΔH2="-566" kJ·mol-1
③TiO2(s)+2Cl2(g)TiCl4(s)+O2(g)　ΔH3="+141" kJ·mol-1
則TiO2(s)+2Cl2(g)+2C(s)TiCl4(s)+2CO(g)的ΔH=　　　　。 
(4)已知下列各組熱化學方程式
①Fe2O3(s)+3CO(g)2Fe(s)+3CO2(g)　ΔH1="-25" kJ·mol-1
②3Fe2O3(s)+CO(g)2Fe3O4(s)+CO2(g)　ΔH2="-47" kJ·mol-1
③Fe3O4(s)+CO(g)3FeO(s)+CO2(g)　ΔH3="+640" kJ·mol-1
請寫出FeO(s)被CO(g)還原成Fe和CO2(g)的熱化學方程式　______________________。 

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科目：高中化學 來源：不詳 題型：單選題

化學反應N2+3H22NH3的能量變化如圖所示,該反應的熱化學方程式是(　　)
A．N2(g)+3H2(g)2NH3(l)　ΔH=2(a-b-c)kJ·mol-1
B．N2(g)+3H2(g)2NH3(g)　ΔH=2(b-a)kJ·mol-1
C．N2(g)+H2(g)NH3(l)　ΔH=(b+c-a)kJ·mol-1
D．N2(g)+H2(g)NH3(g)　ΔH=(a+b)kJ·mol-1

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科目：高中化學 來源：不詳 題型：單選題

100 g炭粉燃燒所得氣體中，CO占、CO2占，且C(s)＋O2(g)=CO(g)　ΔH＝－110.35 kJ·mol－1，CO(g)＋ O2(g)=CO2(g)　ΔH＝－282.57 kJ·mol－1，與這些炭粉完全燃燒相比損失的熱量是    (　　)。
A．784.92 kJ B．2 489.44 kJC．1 569.83 kJ D．3 274.3 kJ

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科目：高中化學 來源：不詳 題型：填空題

Ⅰ.利用化學原理可以對工廠排放的廢水、廢渣等進行有效檢測與合理處理。用乙烯作為還原劑將氮的氧化物還原為N2是燃煤煙氣的一種脫硝(除NOx)技術。其脫硝機理如圖所示。寫出該脫硝過程中乙烯和NO2反應的化學方程式                    。

Ⅱ.(1)如圖是1 mol NO2(g)和1 mol CO(g)反應生成CO2和NO過程中的能量變化示意圖,若在反應體系中加入催化劑,反應速率增大,E1的變化是   (填“增大”、“減小”或“不變”,下同),ΔH的變化是    。

(2)甲醇質子交換膜燃料電池中將甲醇蒸氣轉化為氫氣的兩種反應原理是①CH3OH(g)+H2O(g)=CO2(g)+3H2(g)ΔH="+49.0" kJ·mol-1;
②CH3OH(g)+O2(g)=CO2(g)+2H2(g)ΔH="-192.9" kJ·mol-1。
又知③H2O(g)=H2O(l) ΔH="-44" kJ·mol-1。
則甲醇蒸氣完全燃燒生成液態(tài)水的熱化學方程式為                    。
寫出甲醇質子交換膜燃料電池在酸性條件下的負極反應式:                     。

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