(Ⅰ)甲醇燃料電池(DNFC)被認(rèn)為是21世紀(jì)電動(dòng)汽車最佳候選動(dòng)力源。
(1)25℃、101 kPa時(shí),1 mol CH3OH完全燃燒生成穩(wěn)定的氧化物放出熱量726.51 kJ/mol,則甲醇燃燒的熱化學(xué)方程式為: 。
(2)甲醇燃料電池的結(jié)構(gòu)示意圖如下。甲醇進(jìn)入 極(填“正”或“負(fù)”),寫出該極的電極反應(yīng)式 。
(Ⅱ)鉛蓄電池是典型的可充型電池,它的正負(fù)極隔板是惰性材料,電池總反應(yīng)式為:Pb+PbO2+4H++2SO42-2PbSO4+2H2O,請(qǐng)回答下列問(wèn)題(不考慮氫、氧的氧化還原):
(1)放電時(shí):正極的電極反應(yīng)式是 電解液中H2SO4的濃度將變 ;
(2)在完全放電耗盡PbO2和Pb時(shí),若按右圖連接,電解一段時(shí)間后,則在A電極上生成 B電極上生成 。
(Ⅰ)(1)CH3OH(l) + 3/2 O2(g)= CO2(g) + 2H2O(l) △H ="-726.51" kJ/mol
(2)負(fù) CH3OH + H2O -6 e-= CO2+ 6 H+
(Ⅱ)(1)PbO2+2e-+4H++SO42-=PbSO4+2H2O 小 (2)Pb PbO2
解析試題分析:(Ⅰ)(1)1molCH3OH完全燃燒生成穩(wěn)定的氧化物為氣態(tài)二氧化碳和液態(tài)水,放出熱量726.51kJ/mol,以此書(shū)寫熱化學(xué)方程式;(2)甲醇燃料電池中,甲醇為負(fù)極,電解質(zhì)為酸,甲醇失去電子生成二氧化碳;(Ⅱ)(1)電池總反應(yīng)式為:Pb+PbO2+4H++2SO2-42PbSO4+2H2O,寫出電極反應(yīng)為:負(fù)極電解反應(yīng):Pb-2e-+SO42-=PbSO4 ,正極電極反應(yīng):PbO2+2e-+4H++SO42-=PbSO4+2H2O,放電時(shí):正極的電極反應(yīng)式是PbO2+2e-+4H++2SO42-=PbSO4+2H2O;電解液中H2SO4的濃度將減少;當(dāng)外電路通過(guò)1mol電子時(shí),依據(jù)電子守恒計(jì)算理論上負(fù)極板的質(zhì)量增加;(2)在完全放電耗盡PbO2和Pb時(shí),電極上是析出的PbSO4,若按題右圖連接B為陽(yáng)極應(yīng)是失去電子發(fā)生氧化反應(yīng),A為陰極是得到電子發(fā)生還原反應(yīng),實(shí)質(zhì)是電解反應(yīng),B電極上發(fā)生反應(yīng)為:PbSO4+2H2O-2e-=PbO2+4H++2SO42-,A電極發(fā)生反應(yīng)為:PbSO4=Pb-2e-+SO42-,所以A電極上生成Pb;B極生成PbO2,此時(shí)鉛蓄電池的正負(fù)極的極性將對(duì)換。
考點(diǎn):熱化學(xué)方程式;化學(xué)電源新型電池;用蓋斯定律進(jìn)行有關(guān)反應(yīng)熱的計(jì)算
年級(jí) | 高中課程 | 年級(jí) | 初中課程 |
高一 | 高一免費(fèi)課程推薦! | 初一 | 初一免費(fèi)課程推薦! |
高二 | 高二免費(fèi)課程推薦! | 初二 | 初二免費(fèi)課程推薦! |
高三 | 高三免費(fèi)課程推薦! | 初三 | 初三免費(fèi)課程推薦! |
科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:填空題
(1)已知:H2(g)+1/2O2(g)=H2O(l) ΔH=-285.8 kJ·mol-1
H2(g)=H2(l) ΔH=-0.92 kJ·mol-1
O2(g)=O2(l) ΔH=-6.84 kJ·mol-1
H2O(l)=H2O(g) ΔH=+44.0 kJ·mol-1
請(qǐng)寫出液氫和液氧反應(yīng)生成氣態(tài)水的熱化學(xué)方程式:__________________________
電解質(zhì)溶液為KOH溶液的氫氧燃料電池,其負(fù)極的電極反應(yīng)式為_(kāi)___________________________________。
(2)如圖表示373 K時(shí),反應(yīng)A(g)2B(g)在前110 s內(nèi)的反應(yīng)進(jìn)程。
①此反應(yīng)的平衡常數(shù)表達(dá)式K=________。
②373 K時(shí)反應(yīng)進(jìn)行到70 s時(shí),改變的條件可能是________,反應(yīng)進(jìn)行到90 s時(shí),改變的條件可能是________。
A.加入催化劑 | B.?dāng)U大容器體積 | C.升高溫度 | D.增大A的濃度 |
查看答案和解析>>
科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:填空題
利用太陽(yáng)能分解水生成的氫氣,在催化劑作用下氫氣與二氧化碳反應(yīng)生成甲醇,并開(kāi)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ΔH分別為-285.8 kJ·mol-1、-283.0 kJ·mol-1和-726.5 kJ·mol-1。請(qǐng)回答下列問(wèn)題:
(1)用太陽(yáng)能分解10 mol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?xì)怏w和液態(tài)水的熱化學(xué)方程式為 。
(3) 在容積為2 L的密閉容器中,由CO2和H2合成甲醇,反應(yīng)式:CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g),在其他條件不變的情況下,考察溫度對(duì)反應(yīng)的影響,實(shí)驗(yàn)結(jié)果如下圖所示(注:T1、T2均大于300 ℃):
①可逆反應(yīng)的平衡常數(shù)表達(dá)式K=
②下列說(shuō)法正確的是
A.溫度為T1時(shí),從反應(yīng)開(kāi)始到平衡,生成甲醇 的平均速率為v(CH3OH)=mol·L-1·min-1 |
B.該反應(yīng)在T1時(shí)的平衡常數(shù)比T2時(shí)的小 |
C.該反應(yīng)為放熱反應(yīng) |
D.處于A點(diǎn)的反應(yīng)體系從T1變到T2,達(dá)到平衡時(shí)增大 |
查看答案和解析>>
科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:填空題
由于溫室效應(yīng)和資源短缺等問(wèn)題,如何降低大氣中的CO2含量并加以開(kāi)發(fā)利用,引起了各國(guó)的普遍重視。目前工業(yè)上有一種方法是用CO2生產(chǎn)燃料甲醇。一定條件下發(fā)生反應(yīng):CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g),如圖表示該反應(yīng)進(jìn)行過(guò)程中能量(單位為kJ·mol-1)的變化。
(1)關(guān)于該反應(yīng)的下列說(shuō)法中,其△H 0。(填“大于”、“小于”或“等于”), 且在 (填“較高”或“較低”)溫度下有利于該反應(yīng)自發(fā)進(jìn)行。
(2)該反應(yīng)平衡常數(shù)K的表達(dá)式為 。
(3)溫度降低,平衡常數(shù)K (填“增大”、“不變”或“減小”)。
(4)若為兩個(gè)容積相同的密閉容器,現(xiàn)向甲容器中充入1 mol CO2(g)和3 molH2(g),乙容器中充入1mol CH3OH(g)和1 mol H2O(g),在相同的溫度下進(jìn)行反應(yīng),達(dá)到平衡時(shí),甲容器內(nèi)n(CH3OH) (填“大于”“小于”或“等于”)乙容器內(nèi)n(CH3OH)。
(5)已知:CO(g)+2H2(g) = CH3OH (g) △H=" -116" kJ?mol-1;CO(g)+1/2O2(g)=CO2(g) △H="-283" kJ?mol-1;H2 (g)+1/2O2(g)=H2O(g) △H="-242" kJ?mol-1 ,寫出CH3OH燃燒生成CO2和水蒸氣的熱化學(xué)方程式______________________________________。
(6)以甲醇和氧氣為燃料,氫氧化鉀溶液為電解質(zhì)溶液構(gòu)成電池。
①負(fù)極的電極反應(yīng)式為 。
②若以石墨為電極,電解硫酸銅溶液,寫出電解的總反應(yīng)方程式 。若以此燃料電池電解200 mL 0.8mol/L的硫酸銅溶液,當(dāng)消耗1.6甲醇時(shí),在陰極會(huì)析出 g銅。
查看答案和解析>>
科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:填空題
研究二氧化硫、氮氧化物、PM2.5等大氣污染物的治理具有重要意義。
(1)對(duì)PM2.5樣本用蒸餾水處理制成待測(cè)試樣。若測(cè)得該試樣中除H+和OH﹣外其它水溶性離子的化學(xué)組分及其平均濃度如下表:
離子 | K+ | Na+ | NH4+ | SO42- | NO3﹣ | Cl﹣ |
濃度/mol·L-1 | 4×10-6 | 6×10-6 | 2×10-5 | 4×10-5 | 3×10-5 | 2×10-5 |
查看答案和解析>>
科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:填空題
氮是地球上含量豐富的一種元素,其單質(zhì)及化合物在工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)、生活中有著重要作用。
(1)一定溫度下,在1L容積恒定的密閉容器中充入2 mol N2和8molH2并發(fā)生反應(yīng)。10min達(dá)平衡,測(cè)得氨氣的濃度為0.4 mol·L-1,此時(shí)氮?dú)獾霓D(zhuǎn)化率為_(kāi)_______。若想提高氨氣的產(chǎn)率,根據(jù)化學(xué)平衡移動(dòng)原理,提出合理的建議______________(寫出一條即可)。
(2)如圖是1mol NO2(g)和1mol CO(g)反應(yīng)生成lmol CO2(g)和1 mol NO(g)過(guò)程中能量變化示意圖,請(qǐng)寫出該反應(yīng)的熱化學(xué)方程式_____________________。
(3)在容積恒定的密閉容器中,進(jìn)行如下反應(yīng):N2(g)+3H2(g)2NH3(g)△H<0,其平衡常數(shù)K與溫度T的關(guān)系如下表:
①該反應(yīng)的平衡常數(shù)表達(dá)式:K=_____________;
②試判斷K1__________K2(填寫“>”“=”或“<”);
③NH3(g)燃燒的方程式為:4NH3(g)+7O2(g)=4NO2(g)+6H2O(l),已知:
①2H2(g)+O2(g)2H2O(l) △H=-483.6 kJ/mol
②N2(g)+2O2(g)2NO2(g) △H=+67.8 kJ/mol
③N2(g)+3H2(g)2NH3(g) △H=-92.0 kJ/mol
請(qǐng)計(jì)算NH3(g)的燃燒熱________kJ/mol。
查看答案和解析>>
科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:填空題
(Ⅰ)甲醇是一種新型的汽車動(dòng)力燃料,工業(yè)上可通過(guò)CO和H2化合制備甲醇,該反應(yīng)的熱化學(xué)方程式為:CO(g)+2H2(g)CH3OH(g) △H
已知某些化學(xué)鍵的鍵能數(shù)據(jù)如下表:
化學(xué)鍵 | C—C | C—H | H—H | C—O | C≡O(shè) | H—O |
鍵能/kJ·mol-1 | 348 | 413 | 436 | 358 | 1072 | 463 |
反應(yīng)時(shí)間/min | 0 | 5 | 10 | 15 | 20 | 25 |
壓強(qiáng)/MPa | 12.6 | 10.8 | 9.5 | 8.7 | 8.4 | 8.4 |
查看答案和解析>>
科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:填空題
乙醇汽油是一種由糧食及各種植物纖維加工成的燃料乙醇和普通汽油按一定比例混配形成的新型替代能源。按照我國(guó)的國(guó)家標(biāo)準(zhǔn),乙醇汽油是用90%的普通汽油與10%的乙醇調(diào)和而成。
(1)由糧食或各種植物纖維可得到葡萄糖,寫出葡萄糖制得乙醇的化學(xué)方程式: 。
(2)在常溫常壓下,1gC2H5OH完全燃燒生成CO2和液態(tài)H2O時(shí)放出29.71 kJ熱量,表示該反應(yīng)的熱化學(xué)方程式為 。
(3)下圖是一個(gè)乙醇燃料電池工作時(shí)的示意圖,乙池中的兩個(gè)電極一個(gè)是石墨電極,一個(gè)是鐵電極,工作時(shí)M、N兩個(gè)電極的質(zhì)量都不減少,請(qǐng)回答下列問(wèn)題:
①加入乙醇的Pt電極的電極反應(yīng)式為_(kāi)________________________。
②在工作過(guò)程中,乙池中兩電極均收集到標(biāo)準(zhǔn)狀況下224mL氣體時(shí),甲池中理論上消耗氧氣的體積為 mL(標(biāo)準(zhǔn)狀況下);若此時(shí)乙池溶液體積為200mL,則乙池中溶液的pH為 。
③若要使②中乙池的溶液完全恢復(fù)到起始狀態(tài),可向乙池中加入 (填代號(hào))
A.0.01molCu |
B.0.01molCuO |
C.0.01molCu(OH)2 |
D.0.01molCuCO3 |
查看答案和解析>>
科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:填空題
(11分)研究燃料的燃燒和對(duì)污染氣體產(chǎn)物的無(wú)害化處理,對(duì)于防止大氣污染有重要意義。
(1)將煤轉(zhuǎn)化為清潔氣體燃料:
已知:H2(g)+1/2O2(g)=H2O(g) H= ?241.8kJ/mol
C(s)+1/2O2(g)=CO(g) H= ?110.5kJ/mol
寫出焦炭與水蒸氣反應(yīng)制H2和CO的熱化學(xué)方程式 。
(2)一定條件下,在密閉容器內(nèi),SO2被氧化成SO3的熱化學(xué)方程式為:2SO2(g)+O2(g) 2SO3(g);
△H=?a kJ/mo1,在相同條件下要想得到2akJ熱量,加入各物質(zhì)的物質(zhì)的量可能是
A.4mo1 SO2和2mol O2 B.4mol SO2、2mo1 O2和2mol SO3
C.4mol SO2和4mo1 O2 D.6mo1 SO2和4mo1 O2
(3)汽車尾氣中NOx和CO的生成及轉(zhuǎn)化:
①已知?dú)飧字猩蒒O的反應(yīng)為:N2(g)+O2(g) 2NO(g) H>0
在一定溫度下的定容密閉容器中,能說(shuō)明此反應(yīng)已達(dá)平衡的是
A.壓強(qiáng)不變 B.混合氣體平均相對(duì)分子質(zhì)量不變
C.2v正(N2)=v逆(NO) D. N2的體積分?jǐn)?shù)不再改變
②汽車燃油不完全燃燒時(shí)產(chǎn)生CO,有人設(shè)想按下列反應(yīng)除去CO:2CO(g)=2C(s)+O2(g) H>0,
簡(jiǎn)述該設(shè)想能否實(shí)現(xiàn)的依據(jù) 。
(4)燃料CO、H2在一定條件下可以相互轉(zhuǎn)化:CO(g)+H2O(g) CO2(g)+H2(g)。在420℃時(shí),平衡常數(shù)K=9。若反應(yīng)開(kāi)始時(shí),CO、H2O的濃度均為0.1mol/L,則CO在此反應(yīng)條件下的轉(zhuǎn)化率為 。
查看答案和解析>>
百度致信 - 練習(xí)冊(cè)列表 - 試題列表
湖北省互聯(lián)網(wǎng)違法和不良信息舉報(bào)平臺(tái) | 網(wǎng)上有害信息舉報(bào)專區(qū) | 電信詐騙舉報(bào)專區(qū) | 涉歷史虛無(wú)主義有害信息舉報(bào)專區(qū) | 涉企侵權(quán)舉報(bào)專區(qū)
違法和不良信息舉報(bào)電話:027-86699610 舉報(bào)郵箱:58377363@163.com