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

解析試題分析:(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
考點(diǎn):蓋斯定律和電極反應(yīng)式的書(shū)寫

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:填空題

化學(xué)反應(yīng)中既有物質(zhì)變化,又有能量變化,釋放或吸收熱量是化學(xué)反應(yīng)中能量變化的主要形式之一。已知C(石墨)、H2(g)燃燒的熱化學(xué)方程式分別為:
① C(石墨)+O2(g)=CO(g)   ="-111.0" KJ·mol-1
② H2(g)+ O2(g) =H20(g)   ="-242.0" kJ·mol-1
③ C(石墨)+O2(g)=CO2(g)     ="-394.0" kJ·mol-1    
請(qǐng)解答下列問(wèn)題:    
(1)化學(xué)反應(yīng)中有能量變化的本質(zhì)原因是反應(yīng)過(guò)程中有         的斷裂和形成。上述三個(gè)反應(yīng)都是          (填“吸熱”或“放熱”)反應(yīng)。
(2)在熱化學(xué)方程式中,需要標(biāo)明反應(yīng)物及生成物的狀態(tài)的原因是                                                 ;在①中,02的化學(xué)計(jì)量數(shù)“1/2”是表示     (填字母)。
a.分子個(gè)數(shù)    b.物質(zhì)的量    c.氣體的體積
(3)反應(yīng)2H20(g)=2H2(g)+02(g)的=        KJ·mol-1
(4)若C(金剛石)+02(g)=C02(g)的="-395.0" kJ·mol-1,則穩(wěn)定性:金剛石         (填“>”、“<”或“=”)石墨。
(5)已知形成H20(g)中的2 mol H-O鍵能放出926.0 kJ的能量,形成1 mol 02(g)中的共價(jià)鍵能放出498.0 kJ的能量,則斷裂1 mol H2(g)中的H-H鍵需要的能量         KJ。
(6)工業(yè)制氫氣的一個(gè)重要途徑是用CO(g)與H2O(g)反應(yīng)生成C02(g)和H2(g),則該反應(yīng)的熱化學(xué)方程式是                                                    

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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:填空題

(15分)能源的開(kāi)發(fā)、利用與人類社會(huì)的可持續(xù)發(fā)展息息相關(guān),怎樣充分利用好能源是擺在人類面前的重大課題。
I.已知:Fe2O3(s)+3C(石墨) =2Fe(s)+3CO(g) △H=akJ·mol-1
CO(g)+1/2O2(g)= CO2(g) △H=bkJ·mol-1
C(石墨)+O2(g)=CO2(g) △H=ckJ·mol-1
則反應(yīng):4Fe(s)+3O2(g)= 2Fe2O3(s)的焓變△H=       kJ·mol-1。
Ⅱ.(1)依據(jù)原電池的構(gòu)成原理,下列化學(xué)反應(yīng)在理論上可以設(shè)計(jì)成原電池的是     (填序號(hào))。
A.C(s)+CO2(g)=2CO(g)
B.NaOH(aq)+HCl(aq)=NaCl(aq)+H2O(l)
C.2H2O(l)= 2H2(g)+O2(g)
D.CH4(g)+2O2(g)=CO2(g)+2H2O(l)
若以KOH溶液為電解質(zhì)溶液,依據(jù)所選反應(yīng)可以設(shè)計(jì)成一個(gè)原電池,請(qǐng)寫出該原電池的電極反應(yīng)。
負(fù)極:                                                ,
正極:                                                。
(2)二氧化氯(ClO2)是一種高效安全的自來(lái)水消毒劑。ClO2是一種黃綠色氣體,易溶于水。實(shí)驗(yàn)室以NH4Cl、鹽酸、NaClO2為原料制備ClO2流程如下:

已知:電解過(guò)程中發(fā)生的反應(yīng)為:
NH4Cl+2HClNCl3+3H2↑;假設(shè)NCl3中氮元素為+3價(jià)。
①寫出電解時(shí)陰極的電極反應(yīng)式                                            。
②在陽(yáng)極上放電的物質(zhì)(或離子)是           。
③除去ClO2中的NH3可選用的試劑是         (填序號(hào))
A.生石灰       B.堿石灰       C.濃H2SO4       D.水
④在生產(chǎn)過(guò)程中,每生成1mol ClO2,需消耗       mol NCl3。

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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:填空題

二甲醚(CH3OCH3)是一種重要的精細(xì)化工產(chǎn)品,被認(rèn)為是二十一世紀(jì)最有潛力的燃料[ 已知:CH3OCH3(g)+3O2(g)=2CO2(g)+3H2O(1) △H=-1455kJ/mol ]。同時(shí)它也可以作為制冷劑而替代氟氯代烴。工業(yè)上制備二甲醚的主要方法經(jīng)歷了三個(gè)階段:
①甲醇液體在濃硫酸作用下或甲醇?xì)怏w在催化作用下直接脫水制二甲醚;2CH3OHCH3OCH3+H2O
②合成氣CO與H2直接合成二甲醚:3H2(g)+3CO(g)CH3OCH3(g)+CO2(g)  △H=-247kJ/mol
③天然氣與水蒸氣反應(yīng)制備二甲醚。以CH4和H2O為原料制備二甲醚和甲醇工業(yè)流程如下:

(1)寫出CO(g)、H2(g)、O2(g)反應(yīng)生成CO2(g)和H2O(1)的熱化學(xué)方程式(結(jié)果保留一位小數(shù))                                                。
(2)①方法中用甲醇液體與濃硫酸作用直接脫水制二甲醚,盡管產(chǎn)率高,但是逐步被淘汰的主要原因是                                        。
(3)在反應(yīng)室2中,一定條件下發(fā)生反應(yīng)3H2(g)+3CO(g)CH3OCH3(g)+CO2(g)在密閉容器中達(dá)到平衡后,要提高CO的轉(zhuǎn)化率,可以采取的措施是     
A.低溫高壓    B.加催化劑    C.增加CO濃度    D.分離出二甲醚
(4)在反應(yīng)室3中,在一定溫度和壓強(qiáng)條件下發(fā)生了反應(yīng):3H2(g)+CO2(g) CH3OH(g)+H2O (g) △H<0反應(yīng)達(dá)到平衡時(shí),改變溫度(T)和壓強(qiáng)(P),反應(yīng)混合物CH3OH“物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)”變化情況如圖所示,關(guān)于溫度(T)和壓強(qiáng)(P)的關(guān)系判斷正確的是   (填序號(hào))。

A.P3>P2   T3>T2       B.P2>P4   T4>T2
C.P1>P3   T1>T3       D.P1>P4   T2>T3
(5)反應(yīng)室1中發(fā)生反應(yīng):CH4(g)+H2O(g)CO(g)+3H2(g) △H>0寫出平衡常數(shù)的表達(dá)式:                          。如果溫度降低,該反應(yīng)的平衡常數(shù)                  。(填“不變”、“變大”、“變小”)
(6)如圖為綠色電源“二甲醚燃料電池”的工作原理示意圖。則a電極的反應(yīng)式為:________________。

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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 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Na2S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: 題型:填空題

2012年始,霧霾天氣無(wú)數(shù)次肆虐家鄉(xiāng)邯鄲。其中,燃煤和汽車尾氣是造成空氣污染的原因之一。
(1)汽車尾氣凈化的主要原理為:2NO(g) + 2CO(g)2CO2(g)+ N2(g)!鱄<0
①該反應(yīng)平衡常數(shù)表達(dá)式                        
②若該反應(yīng)在絕熱、恒容的密閉體系中進(jìn)行,下列示意圖正確且能說(shuō)明反應(yīng)在進(jìn)行到t1時(shí)刻達(dá)到平衡狀態(tài)的是               (填代號(hào))。

(2)直接排放煤燃燒產(chǎn)生的煙氣會(huì)引起嚴(yán)重的環(huán)境問(wèn)題。
煤燃燒產(chǎn)生的煙氣含氮的氧化物,用CH4催化還原NOX可以消除氮氧化物的污染。
已知:Ⅰ CH4(g)+2NO2(g)=N2(g)+CO2(g)+2H2O(g) △H=-867 kJ/mol
Ⅱ 2NO2(g)N2O4(g)  △H=-56.9 kJ/mol
Ⅲ H2O(g) = H2O(l)  ΔH = -44.0 kJ/mol
寫出CH4催化還原N2O4(g)生成N2和H2O(l)的熱化學(xué)方程式:                   。
(3)甲烷燃料電池可以提升能量利用率。下圖是利用甲烷燃料電池電解100mL1mol/L食鹽水,電解一段時(shí)間后,收集到標(biāo)準(zhǔn)狀況下的氫氣2.24L(設(shè)電解后溶液體積不變).
①甲烷燃料電池的負(fù)極反應(yīng)式:                                          。
②電解后溶液的pH=        (忽略氯氣與氫氧化鈉溶液反應(yīng))
③陽(yáng)極產(chǎn)生氣體的體積在標(biāo)準(zhǔn)狀況下是       L

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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:填空題

(1)請(qǐng)?jiān)谙聢D所示分子的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式中用“*”標(biāo)記出手性碳原子。若用該有機(jī)物進(jìn)行核磁共振實(shí)驗(yàn),所得核磁共振氫譜有________個(gè)峰,強(qiáng)度比為_(kāi)_______。

(2)已知某硼烷相對(duì)分子質(zhì)量為28,核磁共振氫譜有兩個(gè)峰且強(qiáng)度比為1∶2,則該硼烷的分子式是________,已知該硼烷氣體在空氣中能劇烈燃燒生成三氧化二硼和水,且生成1 mol液態(tài)水可放出722 kJ的熱量,請(qǐng)寫出燃燒的熱化學(xué)方程式:____________________________。

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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:填空題

下圖是一個(gè)乙醇燃料電池工作時(shí)的示意圖,乙池中的兩個(gè)電極一個(gè)是石墨電極,一個(gè)是鐵電極,工作時(shí)M、N兩個(gè)電極的質(zhì)量都不減少,請(qǐng)回答下列問(wèn)題:

(1)M電極的材料是        ,電極名稱是         ,加入乙醇的鉑電極的電極反應(yīng)
式為                             。寫出乙池中發(fā)生的化學(xué)反應(yīng)的離子方程式:                  。
(2)在此過(guò)程中,乙池中某一電極析出金屬銀4.32g時(shí),甲池中理論上消耗氧氣為    L(標(biāo)準(zhǔn)狀況下);若此時(shí)乙池溶液的體積為400mL,則乙池中溶液的pH為      。
(3)若在常溫常壓下,1g C2H5OH燃燒生成CO2和液態(tài)H2O時(shí)放出29.71kJ熱量。表示該反應(yīng)的熱化學(xué)方程式為                                          。
(4)甲烷也是一種很好的清潔能源。蘊(yùn)藏在海底的“可燃冰”是高壓下形成的外觀像冰的甲烷水合物固體。甲烷氣體燃燒的熱化學(xué)方程式為:CH4(g)+2O2(g)=CO2(g)+2H2O(l) △H=-890.3 kJ/mol。356g“可燃冰”(若分子式為CH4·9H2O)釋放的甲烷氣體完全燃燒生成液態(tài)水.放出的熱量為               kJ。

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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:填空題

Ⅰ.將由Na、Ba2、Cu2、SO42、Cl組合形成的三種強(qiáng)電解質(zhì)溶液,分別裝入下圖裝置中的甲、乙、丙三個(gè)燒杯中進(jìn)行電解,電極均為石墨電極。
接通電源,經(jīng)過(guò)一段時(shí)間后,測(cè)得乙中c電極質(zhì)量增加。常溫下各燒杯中溶液pH與電解時(shí)間t的關(guān)系如右上圖(忽略因氣體溶解帶來(lái)的影響)。據(jù)此回答下列問(wèn)題:

(1)在甲中燒杯中滴加酚酞,   極(填a或b)附近溶液會(huì)變紅。
(2)寫出乙燒杯中發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式           。
(3)電極f上發(fā)生的電極反應(yīng)式為           。
(4)若經(jīng)過(guò)一段時(shí)間后,測(cè)得乙燒杯中c電極質(zhì)量增加了8g,要使丙燒杯中溶液恢復(fù)到原來(lái)的狀態(tài),應(yīng)進(jìn)行的操作是           。
Ⅱ.工業(yè)上利用BaSO4制備BaCl2的工藝流程如下:

某活動(dòng)小組的同學(xué)在實(shí)驗(yàn)室以重晶石(主要成分BaSO4)為原料,對(duì)上述工藝流程進(jìn)行模擬實(shí)驗(yàn)。
(1)上述過(guò)程中,氣體用過(guò)量NaOH溶液吸收得到Na2S。Na2S水溶液顯堿性的原因是     。(用離子方程式表示)
(2)已知有關(guān)反應(yīng)的熱化學(xué)方程式如下:
BaSO4(s) +4C(s)4CO(g)+BaS(s) △H1 = +571.2kJ/mol      ①
C(s) +CO2(g)2CO(g)  △H2 = +172.5kJ/mol               ②
則反應(yīng)BaSO4(s) +2C(s)2CO2(g) + BaS(s) △H3 =     
(3)在高溫焙燒重晶石過(guò)程中必須加入過(guò)量的炭,同時(shí)還要通入空氣,其目的是     。

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