(9分)(1)已知25℃、101kPa時,一些物質(zhì)的燃燒熱為:
化學(xué)式 | CO(g) | H2(g) | CH3OH(l) |
ΔH/( kJ·mol-1) | -283.0 | -285.8 | -726.5 |
請回答下列問題:①該條件下CH3OH(l)完全燃燒的熱化學(xué)方程式為:__________________________。
②根據(jù)蓋斯定律完成下列反應(yīng)的熱化學(xué)方程式:CO(g)+2H2(g)===CH3OH(l)ΔH=____________。
(2)甲醇質(zhì)子交換膜燃料電池中將甲醇蒸汽轉(zhuǎn)化為氫氣的兩種反應(yīng)原理是:
① CH3OH(g)+H2O(g)=CO2(g)+3H2(g) △H1=+49.0 kJ·mol-1
② CH3OH(g)+O2(g)=CO2(g)+2H2(g) △H2
已知H2(g)+ O2(g)===H2O(g) △H = -241.8 kJ·mol-1
則反應(yīng)②的△H2 = kJ·mol-1。
(3)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)”),正極發(fā)生的電極反應(yīng)為 。
(1)①CH3OH(l)+O2(g)===CO2(g)+2H2O(l) ΔH=-726.5 kJ·mol-1 ( 2分)
②-128.1 kJ·mol-1 (2分)
(2)-192.8 (2分)
(3)負(fù)(1分) O2 + 4H+ + 4e-=== 2H2O (2分)
解析:(1)燃燒熱是指在一定條件下,可燃物完全燃燒生成穩(wěn)定的氧化物時所放出的熱量。所以該條件下CH3OH(l)完全燃燒的熱化學(xué)方程式為①CH3OH(l)+O2(g)===CO2(g)+2H2O(l) ΔH=-726.5 kJ·mol-1 。因?yàn)镃O和氫氣燃燒的熱化學(xué)方程式分別為
②CO(g)+O2(g)===CO2(g) ΔH=-283kJ·mol-1 、③2H2(g)+O2(g)=2H2O(l) ΔH=-571.6 kJ·mol-1 。根據(jù)蓋斯定律②+③-①可得CO(g)+2H2(g)===CH3OH(l) ΔH=-128.1 kJ·mol-1 。
(2)仍然借助于蓋斯定律進(jìn)行計(jì)算。將反應(yīng)H2(g)+ O2(g)===H2O(g) △H = -241.8 kJ·mol-1和反應(yīng)CH3OH(g)+H2O(g)=CO2(g)+3H2(g) △H1=+49.0 kJ·mol-1合并即可。
(3)甲醇失去電子,通入負(fù)極,氧氣通入正極,正極電極反應(yīng)式為O2 + 4H+ +4e-=== 2H2O 。
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濃硫酸 |
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A | B | C | D | |
分散到水中 | 得懸濁液 | 得無色溶液 | 液體分層,且下層為無色油狀液體 | 得無色溶液 |
熔點(diǎn)(℃) | 1452 | -21.3 | -11.5 | 801 |
沸點(diǎn)(℃) | 1703 | 78.9 | 117 | 1210 |
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