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10.甲醇质子交换膜燃料电池(DNFC)被认为是21世纪电动汽车最佳候选动力源.
(1)101kPa时,1mol CH3OH完全燃烧生成稳定的氧化物放出热量726.51kJ,则甲醇燃烧的热化学方程式为CH3OH(l)+$\frac{3}{2}$O2(g)=CO2(g)+2H2O(l)△H=-726.51kJ/mol;
(2)该电池的负极反应式为:CH3OH+H2O-6e-=CO2+6H+

分析 (1)1molCH3OH完全燃烧生成稳定的氧化物为气态二氧化碳和液态水,放出热量726.51kJ/mol,以此书写热化学方程式;
(2)甲醇燃料电池中,甲醇为负极,电解质为酸,甲醇失去电子生成二氧化碳.

解答 解:(1)1molCH3OH完全燃烧生成稳定的氧化物为气态二氧化碳和液态水,放出热量726.51kJ/mol,则燃烧的热化学方程式为CH3OH(l)+$\frac{3}{2}$O2(g)=CO2(g)+2H2O(l)△H=-726.51kJ/mol,
故答案为:CH3OH(l)+$\frac{3}{2}$O2(g)=CO2(g)+2H2O(l)△H=-726.51kJ/mol;
(2)甲醇燃料电池中,甲醇中C元素的化合价升高,则甲醇为负极,电解质为酸,甲醇失去电子生成二氧化碳,电极反应为CH3OH+H2O-6e-=CO2+6H+
故答案为:CH3OH+H2O-6e-=CO2+6H+

点评 本题为综合题,涉及反应热的计算、热化学反应方程式的书写、燃料电池等知识点,注重高考常考考点的考查,题目难度中等.

练习册系列答案
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科目:高中化学 来源: 题型:解答题

13.节能降耗,保护环境是可持续发展的主要课题.请你分析并回答下列问题:
(1)“绿色化学”的最大特点在于它是在始端就采用预防实验污染的科学手段,因而过程和终端均为零排放和零污染,具有“原子经济性”.下列化学反应不符合“绿色化学”思想的是BD;
A.制备环氧乙烷:2CH2=CH2+O2$\stackrel{催化剂}{→}$
B.制备硫酸铜:Cu+2H2SO4$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$CuSO4+SO2↑+2H2O
C.制备甲醇:2CH4+O2$\frac{\underline{催化剂}}{△}$2CH3OH
D.制备硝酸铜:3Cu+8HNO3(稀)=3Cu(NO32+2NO↑+4H2O
(2)冶金废水中含有[Au(CN)2]-,其电离出的CN-有毒,当与H+结合生成HCN时,其毒性更强.工业上处理这种废水是在碱性条件下,用NaClO将CN-氧化为CO32-和一种无毒气体,该反应的方程式为5ClO-+2CN-+2OH-=2CO32-+N2↑+5Cl-+H2O,在酸性条件下,ClO-也能将CN-氧化,但实际处理时却不在酸性条件下进行的主要原因在酸性条件下,CN-与H+结合生成毒性很强的HCN,对人和环境造成危害;
(3)工业上目前使用两种方法制取乙醛--“乙炔水化法”和“乙烯氧化法”.下面两表提供生产过程中原料、反应条件、原料平衡转化率和产量等的有关信息:
乙炔水化法乙烯氧化法
原料乙炔、水乙烯、空气
反应条件HgSO4、100~125℃PdCl2-CuCl2、100~125℃
平衡转化率乙炔平衡转化率90%左右乙烯平衡转化率80%左右
日产量2.5吨(某设备条件下)3.6吨(相同设备条件下)
表一:原料、反应条件、平衡转化率、日产量
表二:原料来源生产工艺
原料生产工艺过程
乙炔CaCO3$\stackrel{①850-1100℃}{→}$CaO$→_{1100℃}^{②+C、电炉}$CaC2$\stackrel{③饱和食盐水}{→}$C2H2
乙烯来源于石油裂解气
从两表中分析,现代工业上“乙烯氧化法”将逐步取代“乙炔水化法”的可能原因.
①从产率和产量角度分析虽然乙烯氧化法的转化率略小于乙炔水化法,但反应快、日产量比其高得多;
②从环境保护和能耗角度分析两者反应条件温度相当,但乙炔水化法制乙醛使用的是汞盐催化剂,毒性大;乙炔的制取要经过多步反应制得,且消耗大量的热能、电能;乙烯来源于石油裂解气,消耗的总能量比乙炔少,且较容易获得.

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14.欲将转化为,可以加入(  )
A.B.碳酸氢钠溶液C.碳酸D.盐酸

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11.氮化硅高温陶瓷材料是现代重要的结构陶瓷,因其有硬度大、熔点高、化学性质稳定等特点而受到广泛关注.工业上普遍用下列流程迸行生产:

(1)SiO2和C反应除了得到粗硅外,还有可能得到一种硬度也很大的物质,是生成粗硅还是生成该物质主要是由C的用量决定的.
(2)反应①的条件是高温条件下隔绝空气.
(3)写出反应②的化学方程式3CuO+2NH3$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$3Cu+N2+3H2O.

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5.有关物质的转化关系如下图所示(部分物质与条件已略).A是常见的金属单质,B是常见的强酸,E是空气中含量最多的单质,I是既能与强酸又能与强碱反应的氧化物,G是常见的无色液体,J是一种高硬度材料(摩尔质量为41g/mol)

请回答下列问题:
(1)组成A的元素在周期表中的位置是第三周期第ⅢA族
(2)F的电子式,含有的化学键类型是极性共价键
(3)写出反应①的离子方程式Al3++3NH3•H2O=Al(OH)3↓+3NH4+
(4)写出反应②的化学方程式Al2O3+2NH3 $\frac{\underline{\;高温\;}}{\;}$2AlN+3H2O
(5)写出A与烧碱溶液反应的离子方程式:2Al+2OH-+2H2O=2AlO2-+3H2↑;若此反应中生成VL的气体D(标准状况下),则转移电子的物质的量是$\frac{V}{11.2}$mol(用含V的代数式表示).
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15.已知在25℃时,
(1)将pH=1的盐酸加水稀释至100倍,pH=3;
(2)将pH=6的盐酸加水稀释至100倍,pH=7;
(3)将pH=1的CH3COOH溶液稀释至100倍,pH小于,说明CH3COOH是弱(填“强”或“弱”)电解质.

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2.将2.3g Na投入97.8g H2O中(水足量),充分反应后,计算:
(1)生成H2的体积(标准状况) 
(2)所得溶液的质量分数
(3)若所得溶液的密度为1.0g•cm-3,则溶液中溶质的物质的量浓度是多少?

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19.图中A~J均为中学化学中常见的物质.它们之间有如下转化关系.其中,A、D为金属单质,A元素是地壳中含量最多的金属元素(反应过程中生成的水及其它产物己略去)

请回答以下问题:
(1)B是Fe2O3,H是Fe(OH)2(填化学式).
(2)写出A直接转化为F的离子反应方程式:2Al+2OH-+2H2O=2AlO2-+3H2↑.
(3)写出E与过里氨水反应的离子反应方程式:Al3++3NH3•H2O=Al(OH)3 ↓+3NH4+
(4)H在空气中转化为I 的化学反应方程式:4Fe(OH)2+O2+2H2O=4Fe(OH)3
(5)写出A与B高温下发生的化学反应方程式2Al+Fe2O3$\frac{\underline{\;高温\;}}{\;}$Al2O3+2Fe.
(6)用一个离子方程式表示E转化为FAl3++4OH-=AlO2-+2H2O.

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科目:高中化学 来源: 题型:选择题

20.NA表示阿伏伽德罗常数的数值,下列说法正确的是(  )
A.标准状况下22.4L任意比的氢气和二氧化碳的混合气体中含有的分子总数均为NA
B.0.1mol/LNaCl溶液中Na+的数目为0.1NA
C.标准状况下,5.6L四氯化碳含有的分子数为0.25NA
D.500mL0.2mol/L饱和FeCl3溶液完全转化可制得0.1NA个Fe(OH)3胶粒

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