直接甲醇燃料電池(DNFC)被認為是21世紀(jì)電動汽車最佳候選動力源。

(1)101 kPa時,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:
①CH3OH(g)+H2O(g)=CO2(g)+3H2(g)  △H1="+49.0" kJ·mol-1
②CH3OH(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)示意圖如右。甲醇進入  極(填“正”或“負”),正極發(fā)生的電極反應(yīng)式為                                。負極發(fā)生的電極反應(yīng)式為                              。

(1)CH3OH(g)+3/2O2(g)=CO2(g)+2H2O(l) △H=-726.51kJ/mol  (2)-192.8
(3)負    O2+4H++4e=2H2O     CH3OH+H2O-6e=CO2↑+6H+

解析試題分析:(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,則燃燒的熱化學(xué)方程式為CH3OH(g)+3/2O2(g)=CO2(g)+2H2O(l) △H=-726.51kJ/mol。
(2)由蓋斯定律可知,①CH3OH(g)+H2O(g)=CO2(g)+3H2(g) △H1=+49.0kJ/mol、③H2(g)+O2(g)=H2O(g) △H=-241.8 kJ/mol。則①+③得到反應(yīng)②,即則△H2=+49.0kJ/mol+(-241.8kJ/mol)=-192.8kJ/mol。
(3)甲醇燃料電池中,甲醇中C元素的化合價升高,則甲醇為負極,電解質(zhì)為酸,甲醇失去電子生成二氧化碳,電極反應(yīng)為CH3OH+H2O-6e=CO2↑+6H+;氧氣在正極通入,得到電子,電極反應(yīng)式是O2+4H++4e=2H2O。
考點:考查反應(yīng)熱的計算、熱化學(xué)反應(yīng)方程式、電極反應(yīng)式的書寫等
點評:該題是高考中的常見題型,屬于中等難度的試題。試題綜合性強,貼近高考,注重高考?伎键c的考查,旨在培養(yǎng)學(xué)生分析、歸納和總結(jié)問題的能力。有利于調(diào)動學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣,激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性。

練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中化學(xué) 來源: 題型:填空題

沼氣(主要成分是甲烷)是一種廉價的能源,把農(nóng)村中大量存在的農(nóng)作物秸稈、雜草、人畜糞便等在沼氣池中發(fā)酵,便可產(chǎn)生沼氣,沼氣完全燃燒可以用來點燈、做飯。
(1)在101kPa時,32gCH4燃燒生成CO2和氣態(tài)H2O,放出1604kJ的熱量,寫出甲烷燃燒的熱化學(xué)方程式為__________________________________________________________。
(2)120℃,取CH4和過量O2的混合氣體共0.4mol,點燃使其充分反應(yīng),將燃燒后的氣體通過足量的堿石灰(NaOH和CaO的固體混合物)充分吸收,堿石灰增重8g。計算:原混合氣體中CH4和O2的體積比是多少?

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:填空題

1)一種新型鋰電池是將化學(xué)式為Li4Ti5O12的物質(zhì)作為電池的正極材料,在放電的過程中變?yōu)榛瘜W(xué)式為Li4Ti5O12的物質(zhì)。
①Li4Ti5O12中Ti元素的化合價為        ,鋰電池的突出優(yōu)點是        。
②該鋰電池是一種二次電池,放電時的負極反應(yīng)式為            ,充電時的陽極反應(yīng)式為        。
(2)用氧化還原滴定法測定制備得到的TiO2試樣中的TiO2的質(zhì)量分數(shù):在一定條件下,將TiO2溶解并還原為Ti3+,再以KSCN溶液作為指示劑,用NH4Fe(SO42標(biāo)準(zhǔn)溶液滴定Ti3+至全部生成Ti4+。
①TiCl4水解生成TiO2·xH2O的化學(xué)方程式為           。
②滴定終點的現(xiàn)象是           
③滴定分析時,稱取TiO2試樣0.2g,消耗0.1mol·L-1 NH4Fe(SO42櫟準(zhǔn)溶液20ml.則TiO2的質(zhì)量分數(shù)為____           
④若在滴定終點,讀取滴定管刻度時,俯視標(biāo)準(zhǔn)溶液的液面,使其測定結(jié)果        (填“偏大”、“偏小”或“無影響”)o
(3)已知:

則TiCl4(I)+4Na(l)=Ti(s)+4NaCl(s)的△H=       KJ·mol-1。

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:填空題

能源是現(xiàn)代社會發(fā)展的支柱之一。
(1)化學(xué)反應(yīng)中的能量變化,通常主要表現(xiàn)為熱量的變化。
①下列反應(yīng)中,屬于放熱反應(yīng)的是___________(填序號)。
a. Ba(OH)2·8H2O與NH4Cl混合攪拌
b. 高溫煅燒石灰石
c. 鋁與鹽酸反應(yīng)
②某同學(xué)進行如下圖所示實驗,測量稀鹽酸與燒堿溶液中和反應(yīng)的能量變化。實驗表明:反應(yīng)溫度升高,由此判斷該反應(yīng)是_______(填“吸熱”或“放熱”)反應(yīng),其離子方程式是_______________。

(2)電能是現(xiàn)代社會應(yīng)用最廣泛的能源之一。
下圖所示的原電池裝置中,其負極是_____________________,正極上能夠觀察到的現(xiàn)象是____________________________,正極的電極反應(yīng)式是_________________________。
原電池工作一段時間后,若消耗鋅6.5g,則放出氣體__________g。

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:填空題

工業(yè)合成氨與制備硝酸一般可連續(xù)生產(chǎn),流程如下:

請回答下列問題:
(1)某科研小組研究:在其他條件不變的情況下,改變起始物氫氣的物質(zhì)的量,對反應(yīng)N2(g)+3H2(g)2NH3(g) ΔH=-92.4 kJ·mol-1的影響。實驗結(jié)果如圖所示:(圖中T表示溫度,n表示物質(zhì)的量)

①圖像中T2和T1的關(guān)系是:T2     T1(填“>”、“<”、“=”或“無法確定”)。
②比較在a、b、c三點所處的平衡狀態(tài)中,N2的轉(zhuǎn)化率最高的是   (填字母)。
③要使反應(yīng)后氨的百分含量最大,則在起始體系中原料投料比n(H2)/n(N2)     3(填 “>”、“<”、“=”或“無法確定”)。若容器容積恒為1 L,起始狀態(tài)n(H2)="3" mol,反應(yīng)達到平衡時H2的轉(zhuǎn)化率為60%,則此條件下(T2),反應(yīng)的平衡常數(shù)K=     。(結(jié)果保留小數(shù)點后兩位)
(2)已知:N2(g)+O2(g)2NO(g)   ΔH=+180.5 kJ·mol-1
2H2(g)+O2(g)2H2O(g)    ΔH=-483.6 kJ·mol-1
今有17 g氨氣,假設(shè)其經(jīng)催化氧化完全反應(yīng),生成一氧化氮氣體和水蒸氣,則該過程中所放出的熱量為     kJ。
(3)在裝置②中,NH3和O2從145℃就開始下列反應(yīng),在不同溫度和催化劑條件下生成不同產(chǎn)物(如下圖所示):

溫度較低時生成   為主,溫度高于900℃時,NO產(chǎn)率下降的可能原因是   

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:問答題

(15分)(1)25℃時,0.1 mol·L-1的HA溶液中c(H+)/c(OH-)=1010。請回答下列問題:
①HA是________(填“強電解質(zhì)”或“弱電解質(zhì)”);
②在加水稀釋HA溶液的過程中,隨著水量的增加而減小的是________(填字母)。
A.c(H+)/c(HA)    B.c(HA)/(A-)    C.c(H)與c(OH)的乘積    D.c(OH)
③若M溶液是由上述HA溶液V1 mL與pH = 12的NaOH溶液V2 mL混合充分反應(yīng)而得,則下列說法中正確的是       
A.若溶液M呈中性,則溶液M中c(H+) + c(OH-) = 2.0×10-7 mol·L-1
B.若V1 =V2 ,則溶液M的pH一定等于7
C.若溶液M呈酸性,V1一定大于V2
D.若溶液M呈堿性,V1一定小于V2
(2)若已知在25℃,AgCl的Ksp = 1.8×10-10,現(xiàn)將足量AgCl分別放入:①100 mL 蒸餾水中;②100 mL 0.2mol·L-1 AgNO3溶液中;③100 mL 0.1mol·L-1 AlCl3溶液中;④100 mL 0.1mol·L-1鹽酸中,充分攪拌后,相同溫度下c(Ag+)由大到小的順序是          (用序號連接)
(3)若1mol SO2(g)氧化為1mol SO3(g)的ΔH =-99kJ·mol-1,單質(zhì)硫的燃燒熱為296kJ·mol-1,則由S(s)生成3 mol SO3(g)的ΔH =         
(4)對于2NO2(g)N2O4(g) ΔH < 0反應(yīng),在溫度為T1,T2時,平衡體系中NO2的體積分數(shù)隨壓強變化曲線如圖所示。則下列說法正確的是    。

①.A、C兩點的反應(yīng)速率:A>C
②.A、C兩點氣體的顏色:A深、C淺
③.B、C兩點的氣體的平均分子質(zhì)量:B<C
④.由狀態(tài)B到狀態(tài)A,可以用加熱方法 
(5)下圖是利用甲烷燃料電池電解50 mL 2 mol·L-1的氯化銅溶液的裝置示意圖:
請回答:
① 甲烷燃料電池的負極反應(yīng)式是           。
② 當(dāng)線路中有0.2 mol電子通過時,陰極增重____g。

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:問答題

氮氧化合物是大氣污染的重要因素。
(1)汽車排放的尾氣中含NO,生成NO的反應(yīng)的化學(xué)方程式為     。
(2)采取還原法,用炭粉可將氮氧化物還原。
已知: N2(g)+O2(g)=2NO(g)        ΔH=+180.6 kJ·mol1
C(s)+O2(g)=CO2(g)         ΔH=-393.5 kJ·mol1
則反應(yīng) C(s)+2NO(g)=CO2(g)+N2(g)  ΔH=________kJ·mol1。
(3)將NO2變成無害的N2要找到適合的物質(zhì)G與適當(dāng)?shù)姆磻?yīng)條件,G應(yīng)為  填寫“氧化劑”或“還原劑”)。下式中X必須為無污染的物質(zhì),系數(shù)n可以為0。
NO2 + G  N2 + H2O + nX(未配平的反應(yīng)式)。
下列化合物中,滿足上述反應(yīng)式中的G是   填寫字母)。
a.NH3         b.CO2         c.SO2         d.CH3CH2OH
(4)治理水中硝酸鹽污染的方法是:
①催化反硝化法中,用H2將NO3-還原為N2,一段時間后,溶液的堿性明顯增強。則反應(yīng)的離子方程式為:     
②在酸性條件下,電化學(xué)降解NO3-的原理如下圖,電源正極為:  選填“A”或“B”),陰極反應(yīng)式為:      。

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:計算題

化學(xué)反應(yīng)原理在工業(yè)生產(chǎn)中具有十分重要的意義。
(1)合成氨用的氫氣有多種制取方法:請你寫出用C制備水煤氣的化學(xué)反應(yīng)方程式    。還可以由天然氣或重油制取氫氣:CH4+H2O(g) 高溫催化劑CO+3H2;比較以上兩種方法轉(zhuǎn)移6mol電子時,C和CH4的質(zhì)量之比是        。
(2)工業(yè)生產(chǎn)可以用NH3(g)與CO2(g)經(jīng)過兩步反應(yīng)生成尿素,兩步反應(yīng)的能量變化示意圖如下:

則NH3(g)與CO2(g)反應(yīng)生成尿素的熱化學(xué)方程式為                  。
(3)已知反應(yīng)Fe(s)+CO2(g)=FeO(s)+CO(g) △H=akJ/mol。測得在不同溫度下,該反應(yīng)的平衡常數(shù)K隨溫度的變化如下:

①該反應(yīng)的化學(xué)平衡常數(shù)表達式K=     ,a    0(填“>”、“<”或“:”)。在500℃2L密閉容器中進行反應(yīng),F(xiàn)e和CO2的起始量均為4 mol,則5min后達到平街時CO2的轉(zhuǎn)化率為   ,生成CO的平均速率v(CO)為    
②700℃反應(yīng)達到平衡后,要使該平衡向右移動,其他條件不變時,可以采取的措施有   (填字母)。

A.縮小反應(yīng)器容積B.增加Fe的物質(zhì)的量
C.升高溫度到900℃D.使用合適的催化劑

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:實驗題

(10分)實驗室利用如圖裝置進行中和熱的測定。

回答下列問題:①如圖裝置中,為了酸堿能更充分地反應(yīng),應(yīng)該增加一個               (填玻璃儀器名稱);大燒杯上沒有蓋上硬紙板,測得的中和熱數(shù)值將會       (填“偏大”、“偏小”或“無影響”)。
②在操作正確的前提下提高中和熱測定的準(zhǔn)確性的關(guān)鍵是     ( 填代號)
A.進行實驗時的氣溫      B.裝置的保溫隔熱效果        C.實驗所用酸堿溶液的體積
③如果用0.5 mol/L的鹽酸和氫氧化鈉固體進行實驗,則實驗中所測出的“中和熱”的數(shù)值將     (填“偏大”、“偏小”、“不變”);原因是                                                      。 

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同步練習(xí)冊答案