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题目
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已知H2(g)、CO(g)和CH3OH(l)的燃烧热△H分别为-285.8kJ•mol-1、-283.0kJ•mol-1和-726.5kJ•mol-1.请回答下列问题:
(1)用太阳能分解5mol液态水消耗的能量是______kJ;
(2)液态甲醇不完全燃烧生成一氧化碳气体和液态水的热化学方程式为______;
(3)在以甲醇为燃料的燃料电池中,电解质溶液为酸性,则正极的电极反应式为______; 理想状态下,该燃料电池消耗2mol甲醇所能产生的最大电能为1162.4kJ,则该燃料电池的理论效率为______.(燃料电池的理论效率是指电池所产生的最大电能与燃料电池反应所能释放的全部能量之比)
答案
(1)H2的燃烧热△H分别为-285.8kJ•mol-1,分解5mol液态水消耗的能量为5mol×285.8kJ•mol-1=1429kJ,
故答案为:1429kJ;
(2)由CO(g)和CH3OH(l)的燃烧热△H分别为-283.0kJ•mol-1和-726.5kJ•mol-1,则
①CO(g)+1/2O2(g)=CO2(g)△H=-283.0kJ•mol-1
②CH3OH(l)+3/2O2(g)=CO2(g)+2 H2O(l)△H=-726.5kJ•mol-1
由盖斯定律可知用②-①得反应CH3OH(l)+O2(g)=CO(g)+2 H2O(l),该反应的反应热△H=-726.5kJ•mol-1-(-283.0kJ•mol-1)=-443.5kJ•mol-1
故答案为:CH3OH(l)+O2(g)=CO(g)+2 H2O(l)△H=-443.5kJ•mol-1
(3)甲醇燃料电池,甲醇在负极失电子发生氧化反应,氧气在正极放电,酸性条件下生成水,正极电极反应式为:O2+4e-+4H+═2H2O,
CH3OH(l)的燃烧热△H=-726.5kJ•mol-1,故2mol甲醇完全燃烧放出的热量为2mol×726.5kJ•mol-1=1453kJ,故该燃料电池的理论效率为
1162.4kJ
1453kJ
=80%,
故答案为:O2+4e-+4H+═2H2O;80%.
核心考点
试题【已知H2(g)、CO(g)和CH3OH(l)的燃烧热△H分别为-285.8kJ•mol-1、-283.0kJ•mol-1和-726.5kJ•mol-1.请回答下】;主要考察你对热化学方程式等知识点的理解。[详细]
举一反三
(1)氯化铝水溶液呈______性,原因是______(用离子方程式表示).把AlCl3溶液蒸干灼烧,最后得到的主要固体产物是______(填化学式).
(2)硫化钠溶于水时发生水解,其水解的离子方程式为______,在配制硫化钠溶液时可以加入少量的______(填化学式)以抑制其水解.
(3)已知:C(s)+O2(g)═CO2(g)△H=-393.5kJ/mol
CO(g)+
1
2
O2(g)═CO2(g)△H=-283kJ/mol
则1mol C(s)与O2(g)反应生成CO(g)的热化学方程式为______.
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2013年,央视《经济半小时》曝光了部分药企用工业硫磺熏制山银花以及没有功效的山银花杂质入药,其中包括广药集团旗下药厂生产的维C银翘片.维C银翘片被曝光“涉硫”后,给中药制药企业敲响了警钟.在恒温恒容条件下,硫可以发生如下转化,其反应过程和能量关系如图1所示.(已知:2SO2(g)+O2(g)⇌2SO3(g),△H=-196.6KJ/mol)

请回答下列问题:
(1)写出能表示固体硫的燃烧热的热化学方程式:______.
(2)恒温恒容时,lmol SO2和2mol O2充分反应,放出热量的数值比|△H2|______(填“大”、“小”或“相等”)
(3)将Ⅲ中的混合气体通入足量的NaOH溶液中消耗NaOH的物质的量为______,若溶液中发生了氧化还原反应,则该过程的离子方程式为______.
(4)某SO2(g)和O2(g)体系,时间t1达到平衡后,改变某一外界条件,反应速率v与时间t的关系如图2所示,若不改变SO2(g)和O2(g)的量,则图中t4时引起平衡移动的条件可能是______;图中表示平衡混合物中SO3的百分含量最高的一段时间是______.
(5)各阶段平衡时对应的平衡常数如下表所示:
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t1-t2t3-t4t5-t6t6-t7
K1K2K3K4
铁和铁的化合物在工业生产和日常生活中都有广泛的用途.
(1)在定向爆破中,常利用氧化铁与铝反应放出的热量来切割钢筋,该反应的化学方程式为______.
(2)已知2FeO3(s)+3C(s)═3CO2(g)+4Fe(s)△H=+468.2kJ•mol-1,C(s)+O2(g)═CO2(g)△H=-393.5kJ•mol-1,则Fe(s)与O2(g)反应生成Fe2O3(s)的热化学方程式为______.
(3)可用KMnO4溶液滴定Fe2+的浓度,反应的离子方程式如下:5Fe2++MnO4-+8H+═5Fe3++Mn2++4H2O
①KMnO4溶液应盛放在______滴定管中;
②判断达到滴定终点的现象是______;
③用硫酸酸化的0.02000mol•L-1 KMnO4溶液滴定某FeSO4溶液至终点,实验数据记录如下表:
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滴定序号待测液体积∕mL消耗KMn0溶液体积∕mL
125.0019.98
225.0019.12
325.0020.02
2005年10月12日我国成功发射了第二艘载人航天飞船--“神州六号”,实现了双人多天太空旅行.这标志着中国人的太空时代有前进了一大步.发射“神六”时用肼(N2H4)作为火箭发动机的燃料,NO2为氧化剂,反应生成N2和水蒸气.
已知:N2(g)+2O2(g)═2NO2(g);△H═+67.7kJ/mol
N2H4(g)+O2(g)═N2(g)+2H2O(g);△H═-534kJ/mol
下列关于肼和NO2反应的热化学方程式中,正确的是(   )
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A.2N2H4(g)+2NO2(g)═3N2(g)+4H2O(l);△H═-1135.7kJ/mol
B.2N2H4(g)+2NO2(g)═3N2(g)+4H2O(g);△H═-1000.3kJ/mol
C.N2H4(g)+NO2(g)═3/2N2(g)+2H2O(l);△H═-1135.7kJ/mol
D.2N2H4(g)+2NO2(g)═3N2(g)+4H2O(g);△H═-1135.7kJ/mol
科学家要研究跟碳元素及其化合物相关的很多课题.
(1)焦炭可用于制取水煤气.测得12g碳与水蒸气完全反应生成水煤气时,吸收了131.6kJ热量,该反应的热化学方程式是______.
(2)工业上可用焦炭冶炼金属,若0.5mol碳完全与赤铁矿反应,得到0.6mol铁,同时生成2种常见气体,则该反应的化学方程式是______.
(3)碳跟水蒸气制水煤气的反应是一个可逆反应,下列情况下能判断该反应一定达到平衡状态的是______(选填编号).
a.v(H2O)=v(H2) b.容器中温度不再发生改变
c.消耗n mol H2同时消耗n mol CO d.容器中气体的总物质的量不随时间改变
(4)温度T1时,在一体积为2L的密闭容积中,加入2.0mol CO和2.0mol的H2,反应中c(H2O)的变化情况如图所示,T1时反应[C(s)+H2O(g)⇌CO(g)+H2(g)]的平衡常数的数值为______.在第5分钟时将体系的温发升高到T2,若在第8分钟时达到新的平衡,请在如图中画出第5分钟到9分钟后c(H2O)浓度变化趋势的曲线(只要求定性表示).