精英家教网 > 高中化学 > 题目详情
以丙烷为燃料制作新型燃料电池,电池的正极通入O2和CO2,负极通入丙烷,电解质是熔融碳酸盐,电池总反应方程式为: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            
则C3H8(g) +5O2((g) = 3CO2(g) + 4H2O(l) ?H=                 (用?H1、?H2、?H3表示)
(2)写出该电池正极的电极反应式:                               ,电池工作时CO32移向      ;用该电池电解1000 mL 1mol/L的AgNO3溶液,此电解池的反应方程式为                        ;当电池消耗0.005 mol C3H8时,被电解溶液的pH为         (溶液体积变化忽略不计)。
(1)1/2?H1-3/2 ?H3+3?H2
(2)O2+2CO2+4e2CO32;负极;
4AgNO3+2H2O  4Ag+O2↑+4HNO3 ; 1

试题分析:(1)2C3H8(g) + 7O2(g) =" 6CO(g)" + 8H2O(l)    ?H1              
C(s) + O2(g) = CO2 (g)                  ?H2             
2C(s) + O2(g) = 2CO(g)                 ?H3              
则由盖斯定律 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)正极反应式O2+2CO2+4e2CO32;电池工作时CO32阴离子移向负极。电解AgNO3溶液的方程式4AgNO3+2H2O  4Ag+O2↑+4HNO3;当电池消耗0.005 mol C3H8时,转移的电子的物质的量是0.1 mol,已知4AgNO3+2H2O  4Ag+O2↑+4HNO3中,eH+ ,生成H+的物质的量是0.1 mol,c(H+)=0.1 mol/L, pH=1
练习册系列答案
相关习题

科目:高中化学 来源:不详 题型:填空题

工业上常利用CO和H2合成可再生能源甲醇。
(1)已知CO(g)、CH3OH(l)的燃烧热分别为283.0 kJ·mol-1和726.5 kJ·mol-1,则CH3OH(l)不完全燃烧生成CO(g)和H2O(l)的热化学方程式为                       
(2)合成甲醇的方程式为CO(g)+2H2(g)CH3OH(g)    ΔH <0。
在230 ℃?270 ℃最为有利。为研究合成气最合适的起始组成比n(H2):n(CO),分别在230 ℃、250 ℃和270 ℃进行实验,结果如下左图所示。其中270 ℃的实验结果所对应的曲线是_____(填字母);当曲线X、Y、Z对应的投料比达到相同的CO平衡转化率时,对应的反应温度与投较比的关系是                    

(3)当投料比为1∶1,温度为230 ℃,平衡混合气体中,CH3OH的物质的量分数为        (保留1位小数);平衡时CO的转化率           

查看答案和解析>>

科目:高中化学 来源:不详 题型:填空题

化工行业的发展必须符合国家节能减排的总体要求。请回答下列问题:
(1)已知C(s)+H2O(g) CO(g)+H2(g),则该反应的平衡常数表达式为               
(2)已知在一定温度下,
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
则△H1、△H2、△H3之间的关系是:                             
(3)通过研究不同温度下平衡常数可以解决某些实际问题。已知等体积的一氧化碳和水蒸气进入反应时,会发生如下反应: CO(g)+H2O(g) H2(g)+CO2(g),该反应平衡常数随温度的变化如表所示。
温度/℃
400
500
800
平衡常数K
9.94
9
1
 
则该反应的正反应方向是     反应(填“吸热”或“放热”),在500℃时,若设起始时CO和H2O的起始浓度均为0.020mol/L,则CO的平衡转化率为     
(4)从氨催化氧化可以制硝酸,此过程中涉及氮氧化物,如NO、NO2、N2O4等。对反应N2O4(g) 2NO2(g)  △H>0在温度为T1、T2时,平衡体系中NO2的体积分数随压强变化曲线如图所示。下列说法正确的是      

A.A、C两点的反应速率:A>C
B.A、C两点气体的颜色:A深,C浅
C.B、C两点的气体的平均相对分子质量:B<C
D.由状态A到状态B,可以用加热的方法
E.A、C两点的化学平衡常数:A=C
(5)工业上用Na2SO3吸收尾气中的SO2,再用下图装置电解(惰性电极)NaHSO3制取H2SO4(阴离子交换膜只永许阴离子通过),阳极电极反应式为:               ,阳极区逸出气体的成分为       (填化学式)。

查看答案和解析>>

科目:高中化学 来源:不详 题型:单选题

已知H-H、Cl-Cl和H-Cl的键能分别为436 kJ·mol-1、243 kJ·mol-1和431 kJ·mol-1,请用此数据估计,由Cl2、H2生成2mol H-Cl 时的热效应△H等于( )
A.-183 kJ·mol-1B.-91.5kJ·mol-1  
C.+183kJ·mol-1            D.+ 91.5kJ·mol-1

查看答案和解析>>

科目:高中化学 来源:不详 题型:填空题

雾霾已经严重影响我们的生存环境。火力发电厂释放出大量的氮氧化物(NOx)、二氧化硫和二氧化碳等气体会造成环境污染。

图22-1                  图22-2                     图22-3
(1)利用甲烷催化还原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
甲烷直接将NO2还原为N2的热化学方程式为                   
(2)将CO2转化为甲醇的热化学方程式为:
CO2(g) + 3H2(g) = CH3OH(g) + H2O(g)  △H3
①取五份等体积CO2和H2的混合气体(物质的量之比均为1∶3),分别加入温度不同、容积相同的恒容密闭容器中,发生上述反应,反应相同时间后,测得甲醇的体积分数φ(CH3OH) 与反应温度T的关系曲线(见图22-1),则上述CO2转化为甲醇反应的△H3       0(填“>”、“<”或“=”)。
②在一恒温恒容密闭容器中充入1mol CO2和3mol H2,进行上述反应。测得CO2和CH3OH(g)的浓度随时间变化如图22-2所示。
下列说法正确的是    (填字母代号)。
A.第10min后,向该容器中再充入1molCO2和3molH2,则再次达到平衡时c(CH3OH) ="1.5" mol/L
B.达到平衡时,氢气的转化率为0.75
C.0~10分钟内,氢气的平均反应速率为0.075mol/(L?min)
D.该温度下,反应的平衡常数的值为3/16
E.升高温度将使n(CH3OH)/n(CO2)增大
(3)某种脱硫工艺中将烟气经处理后,与一定量的氨气、空气反应,生成硫酸铵和硝酸铵的混合物作为副产品化肥。设烟气中的SO2、NO2的物质的量之比为1∶1,则该反应的化学方程为              
(4)电化学降解NO3- 的原理如题22-3图所示。
①电源正极为       (填“A”或“B”),阴极反应式为                     
②若电解过程中转移了1mol电子,则膜两侧电解液的质量变化差(△m-△m)为     g。

查看答案和解析>>

科目:高中化学 来源:不详 题型:填空题

硫酸盐主要来自地层矿物质,多以硫酸钙、硫酸镁的形态存在。
(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 
则反应④Na2SO4(s)+4C(s)=Na2S(s)+4CO(g);ΔH4=             kJ · mol-1,该反应能自发进行的原因是                              ;工业上制备Na2S不用反应①,而用反应④的理由是                                                       
(2)已知不同温度下2SO2+O22SO3的平衡常数见下表。
温度(℃)
527
758
927
平衡常数
784
1.0
0.04
 
1233℃时,CaSO4热解所得气体的主要成分是SO2和O2,而不是SO3的原因是               
(3)高温时,用CO还原MgSO4可制备高纯MgO。
①750℃时,测得气体中含等物质的量SO2和SO3,此时反应的化学方程式是                     
②将上述反应获得的SO2通入含PtCl42-的酸性溶液,可还原出Pt,则反应的离子方程式是                            
③由MgO可制成“镁—次氯酸盐”燃料电池,其装置示意图如图,则正极的电极反应式为          

查看答案和解析>>

科目:高中化学 来源:不详 题型:填空题

研究NO2SO2 CO等大气污染气体的处理具有重要意义。

(1)NO2可用水吸收,相应的化学反应方程式为                                
利用反应6NO2+ 8NH37N2+12 H2O也可处理NO2。当转移1.2mol电子时,消耗的NO2在标准状况下是       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
则反应NO2(g)+SO2(g)SO3(g)+NO(g)的ΔH=            kJ·mol-1
一定条件下,将NO2与SO2以体积比1:2置于密闭容器中发生上述反应,下列能说明反应达到平衡状态的是       
a.体系压强保持不变                 b.混合气体颜色保持不变
c.SO3和NO的体积比保持不变         d.每消耗1 mol SO3的同时生成1 molNO2
该温度下,此反应的平衡常数表达式K=         
(3)CO可用于合成甲醇,反应方程式为CO(g)+2H2(g)CH3OH(g)。CO在不同温度下的平衡转化率与压强的关系如下图所示。该反应ΔH     0(填“>”或“ <”)。实际生产条件控制在250℃、1.3×104kPa左右,选择此压强的理由是                                    

查看答案和解析>>

科目:高中化学 来源:不详 题型:单选题

根据下列热化学方程式:
(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
可以计算出2C(s)+2H2(g)+O2(g)=CH3COOH(l)的反应热为          (  )
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

查看答案和解析>>

科目:高中化学 来源:不详 题型:单选题

白磷与氧气可发生如下反应:P4+5O2═P4O10。已知断裂下列化学键需要吸收的能量分别为:P-P:a kJ?mol-1、P-O:b kJ?mol-1、P=O:c kJ?mol-1、O=O:d kJ?mol-1。根据图示的分子结构和有关数据估算该反应的△H,其中正确的是

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

查看答案和解析>>

同步练习册答案