若以甲醇燃料電池為電源進(jìn)行上述電解,已知:CH3OH(g)+
3
2
O2(g)═CO2(g)+2H2O(g)△H=-651kJ?mol-1,又知甲醇和水的汽化熱分別為11kJ?mol-1、44kJ?mol-1,理想狀態(tài)下,該燃料電池消耗0.5molCH3OH(1)產(chǎn)生的最大電能為345.8kJ,則該電池的能量效率為
 
(電池的能量效率=電池所產(chǎn)生的最大電能與電池所釋放的全部能量之比).
考點(diǎn):有關(guān)反應(yīng)熱的計(jì)算
專(zhuān)題:化學(xué)反應(yīng)中的能量變化
分析:1mol液態(tài)CH3OH變成氣態(tài)CH3OH需吸熱11KJ,1mol液態(tài)水變成氣態(tài)水需吸熱44KJ,結(jié)合CH3OH(g)的燃燒熱△H為-651kJ/mol求解CH3OH(l)的燃燒熱,電池的能量效率=電池所產(chǎn)生的最大電能與電池所釋放的全部能量之比,根據(jù)液態(tài)甲醇的燃燒熱計(jì)算0.5mol甲醇完全燃燒放出的熱量,結(jié)合原電池產(chǎn)生的電能計(jì)算;
解答: 解:1mol液態(tài)CH3OH變成氣態(tài)CH3OH需吸熱11KJ,CH3OH(g)=CH3OH(l)△H=-11KJ/mol①,1mol液態(tài)水變成氣態(tài)水需吸熱44KJ,H2O(g)=H2O(l)△H=-44KJ/mol②,CH3OH(g)+
3
2
O2(g)═CO2(g)+2H2O(g)△H=-651kJ?mol-1③,則③-①+②×2得:CH3OH(l)+
3
2
O2(g)═CO2(g)+2H2O(l)△H=(-651KJ/mol+11KJ/mol-88KJ/mol)=-728KJ/mol,理想狀態(tài)下,該燃料電池消耗0.5molCH3OH(1)產(chǎn)生的熱量為
728KJ
2
=364KJ,所以該燃料電池的理論效率為
345.8kJ
364KJ
×100%=95%,
故答案為:95%.
點(diǎn)評(píng):本題考查反應(yīng)熱的有關(guān)計(jì)算,為高頻考點(diǎn),側(cè)重于學(xué)生的分析能力和計(jì)算能力的考查,注意物質(zhì)的狀態(tài)、化學(xué)計(jì)量系數(shù)與△H關(guān)系,題目難度中等.
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: 題型:

下列四項(xiàng)敘述中,錯(cuò)誤的共有( 。
①當(dāng)增加反應(yīng)物物質(zhì)的量時(shí),平衡一定向正反應(yīng)方向移動(dòng)
②當(dāng)平衡向正反應(yīng)方向移動(dòng)時(shí),反應(yīng)物的轉(zhuǎn)化率一定增大
③氣體參加的反應(yīng)達(dá)平衡時(shí),若減小反應(yīng)器容積,平衡不一定發(fā)生移動(dòng)
④氣體參加的反應(yīng)達(dá)平衡時(shí),向恒容反應(yīng)器中充入某種氣體,平衡一定不移動(dòng).
A、1項(xiàng)B、2項(xiàng)C、3項(xiàng)D、4項(xiàng)

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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:

甲、乙兩種單質(zhì),A、B、C、D、E、F六種化合物之間可以按下面框圖進(jìn)行反應(yīng),
已知:C為紅褐色沉淀,E為白色沉淀,F(xiàn)焰色反應(yīng)為黃色

(1)寫(xiě)出甲、乙、B、E化學(xué)式:
甲:
 
乙:
 
B:
 
E:
 

(2)寫(xiě)出①②③反應(yīng)化學(xué)方程式:
 

 

 

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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:

無(wú)土栽培是利用營(yíng)養(yǎng)液栽培作物的一種方法,某科研小組取用0.2L營(yíng)養(yǎng)液進(jìn)行實(shí)驗(yàn),該營(yíng)養(yǎng)液含有KCl、K2SO4、NH4Cl三種溶質(zhì),測(cè)得該營(yíng)養(yǎng)液中部分離子濃度大小如下表所示,回答下列問(wèn)題
離子符號(hào) K+ SO42- Cl-
物質(zhì)的量濃度(mol?L-19.04.09.0
(1)該營(yíng)養(yǎng)液中K2SO4的物質(zhì)的量濃度為
 
,含溶質(zhì)KCl的質(zhì)量為
 

(2)該營(yíng)養(yǎng)液中NH4Cl的物質(zhì)的量為
 

(3)該營(yíng)養(yǎng)液加水稀釋的過(guò)程中測(cè)得溶液中NH4+的物質(zhì)的量濃度(c)隨溶液體積(V)變化的曲線如圖所示,則V1
 
L,V2
 
L.

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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:

適用相關(guān)化學(xué)知識(shí)進(jìn)行判斷,下列結(jié)論正確的是(  )
A、某吸熱反應(yīng)能自發(fā)進(jìn)行,則該反應(yīng)的△S>0
B、SO2使酸性KMnO4溶液褪色,因此SO2具有漂白性
C、在物質(zhì)分離的方法中,蒸餾、萃取、重結(jié)晶都與物質(zhì)的溶解度有關(guān)
D、用濃硫酸代替稀硫酸與鐵反應(yīng)能加快生成H2的速率

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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:

用NA表示阿伏加德羅常數(shù)的值,下列敘述中正確的是( 。
A、0.5mol雄黃(As4S4,結(jié)構(gòu)如圖)含有NA個(gè)S-S鍵    
B、1mol/L(NH42SO4溶液中,含SO42-NA個(gè),NH4+少于2NA個(gè)
C、23g鈉與一定量的氧氣作用,若兩者均無(wú)剩余,轉(zhuǎn)移NA個(gè)電子
D、將含0.1 mol FeCl3的溶液滴加到沸水中完全水解可生成0.1 NA個(gè)Fe(OH)3膠粒

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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:

實(shí)驗(yàn)室以濃硫酸和酒精為原料制取乙烯并進(jìn)行乙烯性質(zhì)實(shí)驗(yàn)的裝置如圖所示.
(1)按加入順序?qū)懗鲂杓尤霟恐械奈镔|(zhì)的名稱(chēng)
 

(2)反應(yīng)過(guò)程中發(fā)現(xiàn)燒瓶?jī)?nèi)液體變黑,其可能原因是
 

(3)推測(cè)燒瓶中的氣體中含的有機(jī)物除乙烯、乙醇蒸氣外還可能有
 

(4)溴水褪色后,測(cè)試發(fā)現(xiàn)水溶液酸性明顯增大,用化學(xué)方程式表示水溶液酸性增大的原因
 

(5)現(xiàn)代化工工業(yè)中大量獲得乙烯的途徑是
 
(寫(xiě)出原料和加工名稱(chēng)).

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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:

氮的固定是指將氮元素由游離態(tài)轉(zhuǎn)化為化合態(tài)的過(guò)程.
自然界里氮的固定途徑之一是在閃電的作用下,N2與O2反應(yīng)生成NO.
(1)反應(yīng)需要在閃電或極高溫條件下發(fā)生,說(shuō)明該反應(yīng)
 
.(填字母)
A.所需的活化能很高            B.吸收的能量很多
(2)在不同溫度下,反應(yīng)N2(g)+O2(g)?2NO(g)的平衡常數(shù)K如下表:
溫度/℃153817602404
平衡常數(shù)K0.86×10-42.6×10-464×10-4
該反應(yīng)的△H
 
0.(填“>”、“=”或“<”)

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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:

在恒容密閉容器中,可以作為2NO2(g)?2NO(g)+O2(g)達(dá)到平衡狀態(tài)的標(biāo)志是:①單位時(shí)間內(nèi)生成n mol O2的同時(shí)生成2n mol NO2;②單位時(shí)間內(nèi)生成n mol O2的同時(shí)生成2n mol NO;③混合氣體的顏色不再改變;④混合氣體的密度不再改變的狀態(tài);⑤混合氣體的平均相對(duì)分子質(zhì)量不再改變的狀態(tài);⑥混合氣體中NO與O2的物質(zhì)的量之比保持恒定;⑦混合氣體中NO與NO2的物質(zhì)的量之比保持恒定( 。
A、①③⑤⑦B、②④⑤
C、①③④D、①②③④⑤

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