以丙烷為燃料制作新型燃料電池,電池的正極通入O2和CO2,負(fù)極通入丙烷,電解質(zhì)是熔融碳酸鹽,電池總反應(yīng)方程式為:C3H8 +5O2 = 3CO2+ 4H2O。
(1)已知: 2C3H8(g) + 7O2(g) =" 6CO(g)" + 8H2O(l)    ?H1              
C(s) + O2(g) = CO2 (g)                  ?H2        
2C(s) + O2(g) = 2CO(g)                 ?H3            
則C3H8(g) +5O2((g) = 3CO2(g) + 4H2O(l) ?H=                 (用?H1、?H2、?H3表示)
(2)寫(xiě)出該電池正極的電極反應(yīng)式:                               ,電池工作時(shí)CO32移向      ;用該電池電解1000 mL 1mol/L的AgNO3溶液,此電解池的反應(yīng)方程式為                        ;當(dāng)電池消耗0.005 mol C3H8時(shí),被電解溶液的pH為         (溶液體積變化忽略不計(jì))。
(1)1/2?H1-3/2 ?H3+3?H2
(2)O2+2CO2+4e2CO32;負(fù)極;
4AgNO3+2H2O  4Ag+O2↑+4HNO3 ; 1

試題分析:(1)2C3H8(g) + 7O2(g) =" 6CO(g)" + 8H2O(l)    ?H1              
C(s) + O2(g) = CO2 (g)                  ?H2             
2C(s) + O2(g) = 2CO(g)                 ?H3              
則由蓋斯定律 ①/2+3×②- 3/2×③    得到C3H8(g) +5O2((g) = 3CO2(g) + 4H2O(l)
?H=1/2?H1-3/2 ?H3+3?H2;
(2)C3H8(g) +5O2((g) = 3CO2(g) + 4H2O(l)正極反應(yīng)式O2+2CO2+4e2CO32;電池工作時(shí)CO32陰離子移向負(fù)極。電解AgNO3溶液的方程式4AgNO3+2H2O  4Ag+O2↑+4HNO3;當(dāng)電池消耗0.005 mol C3H8時(shí),轉(zhuǎn)移的電子的物質(zhì)的量是0.1 mol,已知4AgNO3+2H2O  4Ag+O2↑+4HNO3中,eH+ ,生成H+的物質(zhì)的量是0.1 mol,c(H+)=0.1 mol/L, pH=1
練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中化學(xué) 來(lái)源:不詳 題型:填空題

工業(yè)上常利用CO和H2合成可再生能源甲醇。
(1)已知CO(g)、CH3OH(l)的燃燒熱分別為283.0 kJ·mol-1和726.5 kJ·mol-1,則CH3OH(l)不完全燃燒生成CO(g)和H2O(l)的熱化學(xué)方程式為                       
(2)合成甲醇的方程式為CO(g)+2H2(g)CH3OH(g)    ΔH <0。
在230 ℃?270 ℃最為有利。為研究合成氣最合適的起始組成比n(H2):n(CO),分別在230 ℃、250 ℃和270 ℃進(jìn)行實(shí)驗(yàn),結(jié)果如下左圖所示。其中270 ℃的實(shí)驗(yàn)結(jié)果所對(duì)應(yīng)的曲線(xiàn)是_____(填字母);當(dāng)曲線(xiàn)X、Y、Z對(duì)應(yīng)的投料比達(dá)到相同的CO平衡轉(zhuǎn)化率時(shí),對(duì)應(yīng)的反應(yīng)溫度與投較比的關(guān)系是                    。

(3)當(dāng)投料比為1∶1,溫度為230 ℃,平衡混合氣體中,CH3OH的物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)為        (保留1位小數(shù));平衡時(shí)CO的轉(zhuǎn)化率           

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科目:高中化學(xué) 來(lái)源:不詳 題型:填空題

化工行業(yè)的發(fā)展必須符合國(guó)家節(jié)能減排的總體要求。請(qǐng)回答下列問(wèn)題:
(1)已知C(s)+H2O(g) CO(g)+H2(g),則該反應(yīng)的平衡常數(shù)表達(dá)式為               。
(2)已知在一定溫度下,
C(s)+CO2(g)   2CO(g)          △H1
CO(g)+H2O(g)   H2(g)+CO2(g) △H2
C(s)+H2O(g) CO(g)+H2(g)    △H3
則△H1、△H2、△H3之間的關(guān)系是:                             。
(3)通過(guò)研究不同溫度下平衡常數(shù)可以解決某些實(shí)際問(wèn)題。已知等體積的一氧化碳和水蒸氣進(jìn)入反應(yīng)時(shí),會(huì)發(fā)生如下反應(yīng): CO(g)+H2O(g) H2(g)+CO2(g),該反應(yīng)平衡常數(shù)隨溫度的變化如表所示。
溫度/℃
400
500
800
平衡常數(shù)K
9.94
9
1
 
則該反應(yīng)的正反應(yīng)方向是     反應(yīng)(填“吸熱”或“放熱”),在500℃時(shí),若設(shè)起始時(shí)CO和H2O的起始濃度均為0.020mol/L,則CO的平衡轉(zhuǎn)化率為     。
(4)從氨催化氧化可以制硝酸,此過(guò)程中涉及氮氧化物,如NO、NO2、N2O4等。對(duì)反應(yīng)N2O4(g) 2NO2(g)  △H>0在溫度為T(mén)1、T2時(shí),平衡體系中NO2的體積分?jǐn)?shù)隨壓強(qiáng)變化曲線(xiàn)如圖所示。下列說(shuō)法正確的是      

A.A、C兩點(diǎn)的反應(yīng)速率:A>C
B.A、C兩點(diǎn)氣體的顏色:A深,C淺
C.B、C兩點(diǎn)的氣體的平均相對(duì)分子質(zhì)量:B<C
D.由狀態(tài)A到狀態(tài)B,可以用加熱的方法
E.A、C兩點(diǎn)的化學(xué)平衡常數(shù):A=C
(5)工業(yè)上用Na2SO3吸收尾氣中的SO2,再用下圖裝置電解(惰性電極)NaHSO3制取H2SO4(陰離子交換膜只永許陰離子通過(guò)),陽(yáng)極電極反應(yīng)式為:               ,陽(yáng)極區(qū)逸出氣體的成分為       (填化學(xué)式)。

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科目:高中化學(xué) 來(lái)源:不詳 題型:單選題

已知H-H、Cl-Cl和H-Cl的鍵能分別為436 kJ·mol-1、243 kJ·mol-1和431 kJ·mol-1,請(qǐng)用此數(shù)據(jù)估計(jì),由Cl2、H2生成2mol H-Cl 時(shí)的熱效應(yīng)△H等于( )
A.-183 kJ·mol-1B.-91.5kJ·mol-1  
C.+183kJ·mol-1            D.+ 91.5kJ·mol-1

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科目:高中化學(xué) 來(lái)源:不詳 題型:填空題

霧霾已經(jīng)嚴(yán)重影響我們的生存環(huán)境。火力發(fā)電廠釋放出大量的氮氧化物(NOx)、二氧化硫和二氧化碳等氣體會(huì)造成環(huán)境污染。

圖22-1                  圖22-2                     圖22-3
(1)利用甲烷催化還原NOx
①CH4(g) + 4NO2(g) =" 4NO(g)" + CO2(g) + 2H2O(g)  △H1=-574kJ?mol-1 
②CH4(g) + 4NO(g) = 2N2(g) + CO2(g) + 2H2O(g)  △H2=-1160kJ?mol-1
甲烷直接將NO2還原為N2的熱化學(xué)方程式為                   。
(2)將CO2轉(zhuǎn)化為甲醇的熱化學(xué)方程式為:
CO2(g) + 3H2(g) = CH3OH(g) + H2O(g)  △H3
①取五份等體積CO2和H2的混合氣體(物質(zhì)的量之比均為1∶3),分別加入溫度不同、容積相同的恒容密閉容器中,發(fā)生上述反應(yīng),反應(yīng)相同時(shí)間后,測(cè)得甲醇的體積分?jǐn)?shù)φ(CH3OH) 與反應(yīng)溫度T的關(guān)系曲線(xiàn)(見(jiàn)圖22-1),則上述CO2轉(zhuǎn)化為甲醇反應(yīng)的△H3       0(填“>”、“<”或“=”)。
②在一恒溫恒容密閉容器中充入1mol CO2和3mol H2,進(jìn)行上述反應(yīng)。測(cè)得CO2和CH3OH(g)的濃度隨時(shí)間變化如圖22-2所示。
下列說(shuō)法正確的是    (填字母代號(hào))。
A.第10min后,向該容器中再充入1molCO2和3molH2,則再次達(dá)到平衡時(shí)c(CH3OH) ="1.5" mol/L
B.達(dá)到平衡時(shí),氫氣的轉(zhuǎn)化率為0.75
C.0~10分鐘內(nèi),氫氣的平均反應(yīng)速率為0.075mol/(L?min)
D.該溫度下,反應(yīng)的平衡常數(shù)的值為3/16
E.升高溫度將使n(CH3OH)/n(CO2)增大
(3)某種脫硫工藝中將煙氣經(jīng)處理后,與一定量的氨氣、空氣反應(yīng),生成硫酸銨和硝酸銨的混合物作為副產(chǎn)品化肥。設(shè)煙氣中的SO2、NO2的物質(zhì)的量之比為1∶1,則該反應(yīng)的化學(xué)方程為              。
(4)電化學(xué)降解NO3- 的原理如題22-3圖所示。
①電源正極為       (填“A”或“B”),陰極反應(yīng)式為                     
②若電解過(guò)程中轉(zhuǎn)移了1mol電子,則膜兩側(cè)電解液的質(zhì)量變化差(△m-△m)為     g。

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科目:高中化學(xué) 來(lái)源:不詳 題型:填空題

硫酸鹽主要來(lái)自地層礦物質(zhì),多以硫酸鈣、硫酸鎂的形態(tài)存在。
(1)已知:①Na2SO4(s)=Na2S(s)+2O2(g) ;  ΔH1=" +1011.0" kJ · mol-1
②C(s)+O2(g)=CO2(g) ;   ΔH2=-393.5 kJ · mol-1
③2C(s)+O2(g)="2CO(g)" ;ΔH3=-221.0 kJ · mol-1 
則反應(yīng)④Na2SO4(s)+4C(s)=Na2S(s)+4CO(g);ΔH4=             kJ · mol-1,該反應(yīng)能自發(fā)進(jìn)行的原因是                              ;工業(yè)上制備N(xiāo)a2S不用反應(yīng)①,而用反應(yīng)④的理由是                                                       。
(2)已知不同溫度下2SO2+O22SO3的平衡常數(shù)見(jiàn)下表。
溫度(℃)
527
758
927
平衡常數(shù)
784
1.0
0.04
 
1233℃時(shí),CaSO4熱解所得氣體的主要成分是SO2和O2,而不是SO3的原因是               。
(3)高溫時(shí),用CO還原MgSO4可制備高純MgO。
①750℃時(shí),測(cè)得氣體中含等物質(zhì)的量SO2和SO3,此時(shí)反應(yīng)的化學(xué)方程式是                     
②將上述反應(yīng)獲得的SO2通入含PtCl42-的酸性溶液,可還原出Pt,則反應(yīng)的離子方程式是                            。
③由MgO可制成“鎂—次氯酸鹽”燃料電池,其裝置示意圖如圖,則正極的電極反應(yīng)式為          

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科目:高中化學(xué) 來(lái)源:不詳 題型:填空題

研究NO2、SO2 、CO等大氣污染氣體的處理具有重要意義。

(1)NO2可用水吸收,相應(yīng)的化學(xué)反應(yīng)方程式為                                。
利用反應(yīng)6NO2+ 8NH37N2+12 H2O也可處理NO2。當(dāng)轉(zhuǎn)移1.2mol電子時(shí),消耗的NO2在標(biāo)準(zhǔn)狀況下是       L。
(2)已知:2SO2(g)+O2(g)2SO3(g) ΔH="-196.6" kJ·mol-1
2NO(g)+O2(g)2NO2(g)  ΔH="-113.0" kJ·mol
則反應(yīng)NO2(g)+SO2(g)SO3(g)+NO(g)的ΔH=            kJ·mol-1。
一定條件下,將NO2與SO2以體積比1:2置于密閉容器中發(fā)生上述反應(yīng),下列能說(shuō)明反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài)的是       。
a.體系壓強(qiáng)保持不變                 b.混合氣體顏色保持不變
c.SO3和NO的體積比保持不變         d.每消耗1 mol SO3的同時(shí)生成1 molNO2
該溫度下,此反應(yīng)的平衡常數(shù)表達(dá)式K=         。
(3)CO可用于合成甲醇,反應(yīng)方程式為CO(g)+2H2(g)CH3OH(g)。CO在不同溫度下的平衡轉(zhuǎn)化率與壓強(qiáng)的關(guān)系如下圖所示。該反應(yīng)ΔH     0(填“>”或“ <”)。實(shí)際生產(chǎn)條件控制在250℃、1.3×104kPa左右,選擇此壓強(qiáng)的理由是                                    。

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科目:高中化學(xué) 來(lái)源:不詳 題型:單選題

根據(jù)下列熱化學(xué)方程式:
(1)C(s)+O2(g)=CO2(g) ΔH1=-393.5 kJ·mol-1
(2)H2(g)+ O2(g)=H2O(l)  ΔH2=-285.8 kJ·mol-1
(3)CH3COOH(l)+2O2(g)=2CO2(g)+2H2O(l)  ΔH3=-870.3 kJ·mol-1
可以計(jì)算出2C(s)+2H2(g)+O2(g)=CH3COOH(l)的反應(yīng)熱為          (  )
A.ΔH=+244.1 kJ·mol-1
B.ΔH=-488.3 kJ·mol-1
C.ΔH=-996.6 kJ·mol-1
D.ΔH=+996.6 kJ·mol-1

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科目:高中化學(xué) 來(lái)源:不詳 題型:單選題

白磷與氧氣可發(fā)生如下反應(yīng):P4+5O2═P4O10。已知斷裂下列化學(xué)鍵需要吸收的能量分別為:P-P:a kJ?mol-1、P-O:b kJ?mol-1、P=O:c kJ?mol-1、O=O:d kJ?mol-1。根據(jù)圖示的分子結(jié)構(gòu)和有關(guān)數(shù)據(jù)估算該反應(yīng)的△H,其中正確的是

A(6a+5d-4c-12b)kJ?mol-1      B.(4c+12b-6a-5d)kJ?mol-1
C.(4c+12b-4a-5d)kJ?mol-1     D.(4a+5d-4c-12b)kJ?mol-1

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