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已知在250C、1.013×105Pa下,1mol氢气完全燃烧生成液态水放出285kJ的热量,请回答下列问题(H2O相对分子质量为18):
(1)若2 mol氢气完全燃烧生成水蒸气,则放出的热量 _  __570 kJ(填“>”、“<”或“=”)。
(2)现有250C、1.013×105Pa下的H2和CH4的混合气体0.5mol,完全燃烧生成一定质量的CO2气体和10.8gH2O(l),放出203kJ的热量,则1molCH完全燃烧生成CO2气体和H2O(l)的热化学方程式为                               
(3)美国阿波罗宇宙飞船上使用了一种新型装置,其构造如图所示:A、B两个电极均由多孔的碳块组成。

该电池的正极为:______(填A或B)。电极反应式为 ________    ____ 。
(4)若将上述装置中通入H2的改成CH4气体,也可以组成一个原电池装置,电池的总反应为:CH4+2O2+2KOH = K2CO3+3H2O ,则该电池的负极反应式为:______ _                _ 。
(1)<;(2)CH4(g)+2O2(g)=CO2(g)+2H2O(l);△H=-890kJ/mol
(3)B ; O2+2H2O+4e=4OH(4)CH4+10OH-8e= CO32-+7H2O

试题分析:(1)同样多的同种物质在气态时含有的能量比固态是高,1mol氢气完全燃烧生成液态水放出285kJ的热量,所以若2 mol氢气完全燃烧生成水蒸气,则放出的热量小于570 kJ。(2)n(H2O)= 10.8g÷18g/mol=0.6mol.假设混合气体中含有氢气、甲烷的物质的量分别为x、y,则x+y=0.5;x+2y=0.6.解得x=0.4mol;y=0.1mol。1mol氢气完全燃烧生成液态水放出285kJ的热量,则0.4mol氢气燃烧放出热量为0.4mol×285kJ/mol=114KJ,那么0.1mol的甲烷完全燃烧放出热量是203kJ-114KJ=89KJ。所以1molCH完全燃烧生成CO2气体和H2O(l)的热化学方程式是CH4(g)+2O2(g)=CO2(g)+2H2O(l);△H=-890kJ/mol;(3)在该燃料电池中通入H2的电极是负极;通入O2的电极在正极。即A是负极;B是正极。正极的电极反应式为O2+2H2O+4e=4OH;(4)若将上述装置中通入H2的改成CH4气体,也可以组成一个原电池装置,电池的总反应为:CH4+2O2+2KOH = K2CO3+3H2O ,通入甲烷的电极是负极,由于电解质溶液为碱,因此反应得到的物质是K2CO3.则该电池的负极反应式为CH4+10OH-8e= CO32-+7H2O。
练习册系列答案
相关习题

科目:高中化学 来源:不详 题型:单选题

下列反应属于放热反应的是(     )
A.液态水气化B.将胆矾加热变为白色粉末C.浓硫酸稀释D.氧化钙溶于水

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科目:高中化学 来源:不详 题型:填空题

(12分) 1909年化学家哈伯在实验室首次合成了氨。2007年化学家格哈德·埃特尔在哈伯研究所证实了氢气与氮气在固体表面合成氨的反应过程,示意如下图:

(1)图⑤表示生成的NH3离开催化剂表面,图②和图③的含义分别是______,______。
(2)已知:4NH3(g) + 3O2(g) = 2N­­2(g) + 6H2O(g);  ΔH=  - 1266.8 kJ/mol
N2(g) + O2(g) =" 2NO(g)" ; ΔH =" +" 180.5kJ/mol, 氨催化氧化的热化学方程式为__________。
(3)500℃下,在A、B两个容器中均发生合成氨的反应。隔板Ⅰ固定不动,活塞Ⅱ可自由移动。

①当合成氨在容器B中达平衡时,测得其中含有1.0molN2,0.4molH2,0.4molNH3,此时容积为2.0L。则此条件下的平衡常数为____________;保持温度和压强不变,向此容器中通入0.36molN2,平衡将__________(填“正向”、“逆向”或“不”)移动。
②向A、B两容器中均通入xmolN2和ymolH2,初始A、B容积相同,并保持温度不变。若要平衡时保持N2在A、B两容器中的体积分数相同,则x与y之间必须满足的关系式为____。

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科目:高中化学 来源:不详 题型:单选题

氢能是理想的清洁能源。下列制氢的方法中,最节能的是
A.电解水制氢:2H2O电解2H2↑+O2
B.高温使水分解制氢:2H2O高温2H2↑+O2
C.太阳光催化分解水制氢:2H2O2H2↑+O2
D.天然气制氢:CH4+H2O高温CO+3H2

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科目:高中化学 来源:不详 题型:填空题

已知:稀溶液中,强酸与强碱反应中和热的数值为57.3kJ/mol。
(1)用0.1molBa(OH)2配成的稀溶液跟足量的稀硝酸反应,放出______kJ的热量
(2)1L0.1mol/LNaOH溶液分别与①醋酸溶液②浓硫酸③稀硝酸恰好反应时,放出的热量分别为Q1、Q2、Q3(单位:kJ),则它们由大到小的顺序是_________________________

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科目:高中化学 来源:不详 题型:填空题

.(17分)减少污染、保护环境是全世界最热门的课题。
(1)为了减少空气中SO2的排放,常采取的措施有:
①将煤转化为清洁气体燃料。
已知:H2(g)+1/2O2(g)==H2O(g) ΔH1=-241.8 kJ·mol-1
C(s)+1/2O2(g)===CO(g)      ΔH2=-110.5 kJ·mol-1
则焦炭与水蒸气反应生成CO的热化学方程式为                          
②洗涤含SO2的烟气。以下物质可作洗涤剂的是    (填序号):
a.Ca(OH)2      b.CaCl2         c.Na2CO3       d.NaHSO3
(2)CO在催化剂作用下可以与H2反应生成甲醇:CO(g)+2H2(g) CH3OH(g)。在密闭容器中充有10 mol CO与20 mol H2,CO的平衡转化率与温度、压强的关系如右图所示。

①M、N两点平衡状态下,容器中总物质的物质的量之比为:n(M):n(N)=      
②若M、N、Q三点的平衡常数KM、KN、KQ的大小关系为     
(3)催化硝化法和电化学降解法可用于治理水中硝酸盐的污染。
①催化硝化法中,用H2将NO还原为N2,一段时间后,溶液的碱性
明显增强。则该反应离子方程式为               
②电化学降解NO的原理如图所示,电源正极为    (填“a”或“b”);
若总反应为4NO3-+4H+通电5O2↑+2N2↑+2H2O,则阴极反应式为          

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科目:高中化学 来源:不详 题型:单选题

下列推论正确的是:
A.S(g)+O2(g)==SO2(g)△H1;S(s)+O2(g)==SO2(g) △H2,则:△H1>△H2
B.C(石墨,s)=C(金刚石,S)△H="+1.9" kJ/mol,则由石墨制取金刚石的反应是吸热反应,金刚石比石墨稳定
C.NaOH(aq)+HCl(aq)=NaCl(aq)+H2O(I)△H=﹣57.4 kJ/mol,则:含20 gNaOH的稀溶液与稀盐酸完全反应,放出的热量为28.7 kJ
D.2C(s)+O2(g)=2CO(g)△H=﹣221 kJ/mol,则碳的燃烧热等于110.5kJ/mol

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科目:高中化学 来源:不详 题型:单选题

化学反应一般均会伴随着能量变化,对H2在O2中燃烧的反应,正确的是 
A.该反应为吸热反应      B.该反应为放热反应   
C.断裂H-H键放出能量  D.生成H-O键吸收能量

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科目:高中化学 来源:不详 题型:单选题

金刚石和石墨都是碳的单质,石墨在一定条件下可以转化为金刚石并需要吸收能量,已知12克石墨或金刚石完全燃烧时放出的热量依次为Q1和Q2,下列说法错误的是(  )
A.Q1<Q2
B.石墨不如金刚石稳定
C.质量相等的石墨与金刚石,石墨具有的能量比金刚石低
D.质量相等的石墨与金刚石完全燃烧,生成的二氧化碳一样多

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