10.甲醇質(zhì)子交換膜燃料電池(DNFC)被認為是21世紀電動汽車最佳候選動力源.
(1)101kPa時,1mol CH3OH完全燃燒生成穩(wěn)定的氧化物放出熱量726.51kJ,則甲醇燃燒的熱化學(xué)方程式為CH3OH(l)+$\frac{3}{2}$O2(g)=CO2(g)+2H2O(l)△H=-726.51kJ/mol;
(2)該電池的負極反應(yīng)式為:CH3OH+H2O-6e-=CO2+6H+

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,以此書寫熱化學(xué)方程式;
(2)甲醇燃料電池中,甲醇為負極,電解質(zhì)為酸,甲醇失去電子生成二氧化碳.

解答 解:(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(l)+$\frac{3}{2}$O2(g)=CO2(g)+2H2O(l)△H=-726.51kJ/mol,
故答案為:CH3OH(l)+$\frac{3}{2}$O2(g)=CO2(g)+2H2O(l)△H=-726.51kJ/mol;
(2)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+,
故答案為:CH3OH+H2O-6e-=CO2+6H+

點評 本題為綜合題,涉及反應(yīng)熱的計算、熱化學(xué)反應(yīng)方程式的書寫、燃料電池等知識點,注重高考?伎键c的考查,題目難度中等.

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:解答題

13.節(jié)能降耗,保護環(huán)境是可持續(xù)發(fā)展的主要課題.請你分析并回答下列問題:
(1)“綠色化學(xué)”的最大特點在于它是在始端就采用預(yù)防實驗污染的科學(xué)手段,因而過程和終端均為零排放和零污染,具有“原子經(jīng)濟性”.下列化學(xué)反應(yīng)不符合“綠色化學(xué)”思想的是BD;
A.制備環(huán)氧乙烷:2CH2=CH2+O2$\stackrel{催化劑}{→}$
B.制備硫酸銅:Cu+2H2SO4$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$CuSO4+SO2↑+2H2O
C.制備甲醇:2CH4+O2$\frac{\underline{催化劑}}{△}$2CH3OH
D.制備硝酸銅:3Cu+8HNO3(。=3Cu(NO32+2NO↑+4H2O
(2)冶金廢水中含有[Au(CN)2]-,其電離出的CN-有毒,當與H+結(jié)合生成HCN時,其毒性更強.工業(yè)上處理這種廢水是在堿性條件下,用NaClO將CN-氧化為CO32-和一種無毒氣體,該反應(yīng)的方程式為5ClO-+2CN-+2OH-=2CO32-+N2↑+5Cl-+H2O,在酸性條件下,ClO-也能將CN-氧化,但實際處理時卻不在酸性條件下進行的主要原因在酸性條件下,CN-與H+結(jié)合生成毒性很強的HCN,對人和環(huán)境造成危害;
(3)工業(yè)上目前使用兩種方法制取乙醛--“乙炔水化法”和“乙烯氧化法”.下面兩表提供生產(chǎn)過程中原料、反應(yīng)條件、原料平衡轉(zhuǎn)化率和產(chǎn)量等的有關(guān)信息:
乙炔水化法乙烯氧化法
原料乙炔、水乙烯、空氣
反應(yīng)條件HgSO4、100~125℃PdCl2-CuCl2、100~125℃
平衡轉(zhuǎn)化率乙炔平衡轉(zhuǎn)化率90%左右乙烯平衡轉(zhuǎn)化率80%左右
日產(chǎn)量2.5噸(某設(shè)備條件下)3.6噸(相同設(shè)備條件下)
表一:原料、反應(yīng)條件、平衡轉(zhuǎn)化率、日產(chǎn)量
表二:原料來源生產(chǎn)工藝
原料生產(chǎn)工藝過程
乙炔CaCO3$\stackrel{①850-1100℃}{→}$CaO$→_{1100℃}^{②+C、電爐}$CaC2$\stackrel{③飽和食鹽水}{→}$C2H2
乙烯來源于石油裂解氣
從兩表中分析,現(xiàn)代工業(yè)上“乙烯氧化法”將逐步取代“乙炔水化法”的可能原因.
①從產(chǎn)率和產(chǎn)量角度分析雖然乙烯氧化法的轉(zhuǎn)化率略小于乙炔水化法,但反應(yīng)快、日產(chǎn)量比其高得多;
②從環(huán)境保護和能耗角度分析兩者反應(yīng)條件溫度相當,但乙炔水化法制乙醛使用的是汞鹽催化劑,毒性大;乙炔的制取要經(jīng)過多步反應(yīng)制得,且消耗大量的熱能、電能;乙烯來源于石油裂解氣,消耗的總能量比乙炔少,且較容易獲得.

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:選擇題

14.欲將轉(zhuǎn)化為,可以加入( 。
A.B.碳酸氫鈉溶液C.碳酸D.鹽酸

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:解答題

11.氮化硅高溫陶瓷材料是現(xiàn)代重要的結(jié)構(gòu)陶瓷,因其有硬度大、熔點高、化學(xué)性質(zhì)穩(wěn)定等特點而受到廣泛關(guān)注.工業(yè)上普遍用下列流程迸行生產(chǎn):

(1)SiO2和C反應(yīng)除了得到粗硅外,還有可能得到一種硬度也很大的物質(zhì),是生成粗硅還是生成該物質(zhì)主要是由C的用量決定的.
(2)反應(yīng)①的條件是高溫條件下隔絕空氣.
(3)寫出反應(yīng)②的化學(xué)方程式3CuO+2NH3$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$3Cu+N2+3H2O.

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:解答題

5.有關(guān)物質(zhì)的轉(zhuǎn)化關(guān)系如下圖所示(部分物質(zhì)與條件已略).A是常見的金屬單質(zhì),B是常見的強酸,E是空氣中含量最多的單質(zhì),I是既能與強酸又能與強堿反應(yīng)的氧化物,G是常見的無色液體,J是一種高硬度材料(摩爾質(zhì)量為41g/mol)

請回答下列問題:
(1)組成A的元素在周期表中的位置是第三周期第ⅢA族
(2)F的電子式,含有的化學(xué)鍵類型是極性共價鍵
(3)寫出反應(yīng)①的離子方程式Al3++3NH3•H2O=Al(OH)3↓+3NH4+
(4)寫出反應(yīng)②的化學(xué)方程式Al2O3+2NH3 $\frac{\underline{\;高溫\;}}{\;}$2AlN+3H2O
(5)寫出A與燒堿溶液反應(yīng)的離子方程式:2Al+2OH-+2H2O=2AlO2-+3H2↑;若此反應(yīng)中生成VL的氣體D(標準狀況下),則轉(zhuǎn)移電子的物質(zhì)的量是$\frac{V}{11.2}$mol(用含V的代數(shù)式表示).
(6)有同學(xué)認為強酸B可以是稀硝酸或濃硝酸,你是否同意這種說法,其理由是不同意,鋁與稀硝酸反應(yīng)不生成氫氣,鋁與濃硝酸會發(fā)生鈍化.

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:填空題

15.已知在25℃時,
(1)將pH=1的鹽酸加水稀釋至100倍,pH=3;
(2)將pH=6的鹽酸加水稀釋至100倍,pH=7;
(3)將pH=1的CH3COOH溶液稀釋至100倍,pH小于,說明CH3COOH是弱(填“強”或“弱”)電解質(zhì).

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:解答題

2.將2.3g Na投入97.8g H2O中(水足量),充分反應(yīng)后,計算:
(1)生成H2的體積(標準狀況) 
(2)所得溶液的質(zhì)量分數(shù)
(3)若所得溶液的密度為1.0g•cm-3,則溶液中溶質(zhì)的物質(zhì)的量濃度是多少?

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:解答題

19.圖中A~J均為中學(xué)化學(xué)中常見的物質(zhì).它們之間有如下轉(zhuǎn)化關(guān)系.其中,A、D為金屬單質(zhì),A元素是地殼中含量最多的金屬元素(反應(yīng)過程中生成的水及其它產(chǎn)物己略去)

請回答以下問題:
(1)B是Fe2O3,H是Fe(OH)2(填化學(xué)式).
(2)寫出A直接轉(zhuǎn)化為F的離子反應(yīng)方程式:2Al+2OH-+2H2O=2AlO2-+3H2↑.
(3)寫出E與過里氨水反應(yīng)的離子反應(yīng)方程式:Al3++3NH3•H2O=Al(OH)3 ↓+3NH4+
(4)H在空氣中轉(zhuǎn)化為I 的化學(xué)反應(yīng)方程式:4Fe(OH)2+O2+2H2O=4Fe(OH)3
(5)寫出A與B高溫下發(fā)生的化學(xué)反應(yīng)方程式2Al+Fe2O3$\frac{\underline{\;高溫\;}}{\;}$Al2O3+2Fe.
(6)用一個離子方程式表示E轉(zhuǎn)化為FAl3++4OH-=AlO2-+2H2O.

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:選擇題

20.NA表示阿伏伽德羅常數(shù)的數(shù)值,下列說法正確的是( 。
A.標準狀況下22.4L任意比的氫氣和二氧化碳的混合氣體中含有的分子總數(shù)均為NA
B.0.1mol/LNaCl溶液中Na+的數(shù)目為0.1NA
C.標準狀況下,5.6L四氯化碳含有的分子數(shù)為0.25NA
D.500mL0.2mol/L飽和FeCl3溶液完全轉(zhuǎn)化可制得0.1NA個Fe(OH)3膠粒

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