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随着科学技术的进步,人们研制出了多种类型的甲醇质子交换膜燃料电池,以满足不同的需求.
(1)有一类甲醇质子交换膜燃料电池,需将甲醇蒸气转化为氢气,两种反应原理是:①CH3OH(g)+H2O(g)=CO2(g)+3H2(g)△H=+49.0kJ/mol
②CH3OH(g)+3/2O2(g)=CO2(g)+2H2O(g)△H=-192.9kJ/mol
由上述方程式可知,CH3OH的燃烧热
大于
大于
(填“大于”、“等于”或“小于”)192.9kJ/mol.已知水的气化热为44kJ/mol,则氢气燃烧热的热化学方程式为
H2(g)+
1
2
O2(g)=H2O(l)△H=-124.6kJ/mol
H2(g)+
1
2
O2(g)=H2O(l)△H=-124.6kJ/mol

(2)下图是某笔记本电脑用甲醇质子交换膜燃料电池的结构示意图.甲醇在催化剂作用下提供质子和电子,电子经外电路、质子经内电路到达另一极与氧气反应,电池总反应为:2CH3OH+3O2=2CO2+4H2O.则c电极是
负极
负极
(填“正极”或“负极”),c电极上发生的电极反应是
CH3OH-6e-+H2O=CO2+6H+
CH3OH-6e-+H2O=CO2+6H+

分析:(1)燃烧热是指可燃物完全燃烧生成稳定的氧化物所放出的热量,应生成液态水,而气态水变为液态水要放出热量,可利用盖斯定律计算反应热;
(2)原电池中电子从负极经外电路流向正极,负极反应氧化反应.
解答:解:(1)燃烧热是指可燃物完全燃烧生成稳定的氧化物所放出的热量,应生成液态水,而气态水变为液态水要放出热量,由以上热化学方程式可以看出,当生成气态水时放出的热量为192.9kJ,则生成液态水应放出更多的热量,
已知:①CH3OH(g)+H2O(g)=CO2(g)+3H2(g)△H=+49.0kJ/mol
②CH3OH(g)+3/2O2(g)=CO2(g)+2H2O(g)△H=-192.9kJ/mol
利用盖斯定律将②-①可得:
3
2
O2(g)+3H2(g)=3H2O(g)△H=-241.9kJ/mol
1
2
O2(g)+H2(g)=H2O(g)△H=-80.6kJ/mol
又知:H2O(g)=H2O(l)△H=-44kJ/mol
则有:H2(g)+
1
2
O2(g)=H2O(l)△H=-(80.6+44)kJ/mol=-124.6kJ/mol,
故答案为:大于;H2(g)+
1
2
O2(g)=H2O(l)△H=-124.6kJ/mol;
(2)原电池中电子从负极经外电路流向正极,根据电子流向可知c电极为负极,
甲醇在负极上发生氧化反应,电极反应式为CH3OH-6e-+H2O=CO2+6H+
故答案为:负极;CH3OH-6e-+H2O=CO2+6H+
点评:本题考查化学反应与能量,题目难度中等,注意利用盖斯定律计算反应热.
练习册系列答案
相关习题

科目:高中化学 来源: 题型:

(2011?湖南二模)(1)已知可逆反应:M(g)+N(g)P(g)+Q(g);△H>0,请回答下列问题:
①在某温度下,反应物的起始浓度分别为:c(M)=1mol?L-1,c(N)=2.4mol?L-1,达到平衡后,M的转化率为60%,此时N的转化率为
25%
25%
.此反应的化学平衡常数K=
0.5
0.5

②若反应温度不变,反应物的起始浓度分别为:c(M)=4mol?L-1,c(N)=amol?L-1;达到平衡后,c(P)=2mol?L-1’a=
6
6
mol?L-1
(2)随着科学技术的进步,人们研制出了多种类型的甲醇质子交换膜燃料电池,以满足不同的需求.
①有一类甲醇质子交换膜燃料电池,需将甲醇蒸气转化为氢气,两种反应原理是:
A.CH3OH(g)+H2O(g)═CO2(g)+3H2(g);△H=+49.0kJ/mol
B.CH3OH(g)+3/O2(g)═CO2(g)+2H2O(g);△H=-676.7kJ/mol
由上述方程式可知,CH3OH的燃烧热
大于
大于
(填“大于”、“等于”或“小于”)676.7kJ/mol.已知水的气化热为44kJ/mol则氢气燃烧的热化学方程式为
H2(g)+
1
2
O2(g)═H2O(l);△H=-285.9kJ/mol
H2(g)+
1
2
O2(g)═H2O(l);△H=-285.9kJ/mol

②图是某笔记本电脑用甲醇质子交换膜燃料电池的结构示意图.甲醇在催化剂作用下提供质子和电子,电子经外电路、质子经内电路到达另一极与氧气反应,电池总反应为:2CH3OH(g)+3O2═2CO2+4H2O.则c电极是
负极
负极
(填“正极”或“负极”),c电极上发生的电极反应是
CH3OH-6e-=CO2+6H+
CH3OH-6e-=CO2+6H+

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科目:高中化学 来源: 题型:

(1)请用热化学方程式表示:
A.1mol N2(g)与适量H2(g)起反应,生成2mol NH3(g),放出92.2kJ热量
N2(g)+3H2(g)?2NH3(g)△H=-92.2kJ/mol;
N2(g)+3H2(g)?2NH3(g)△H=-92.2kJ/mol;

B.1mol N2(g)与适量O2(g)起反应,生成2mol NO2(g),吸收68kJ热量
N2(g)+2O2(g)=2NO2(g)△H=+68kJ/mol;
N2(g)+2O2(g)=2NO2(g)△H=+68kJ/mol;

(2)随着科学技术的进步,人们研制出了多种类型的甲醇质子交换膜燃料电池,以满足不同的需求.有一类甲醇质子交换膜燃料电池,需将甲醇蒸气转化为氢气,两种反应原理是
A、CH3OH(g)+H2O(g)=CO2(g)+3H2(g)△H=+49.0kJ/mol
B、CH3OH(g)+3/2O2(g)=CO2(g)+2H2O(g)△H=-192.9kJ/mol
由上述方程式可知,CH3OH的燃烧热
大于
大于
(填“大于”、“等于”或“小于”)192.9kJ/mol.已知水的气化热为44kJ/mol,则氢气燃烧热的热化学方程式为
H2(g)+1/2O2(g)=H2O(l)△H=-124.6kJ/mol
H2(g)+1/2O2(g)=H2O(l)△H=-124.6kJ/mol

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科目:高中化学 来源:2012届福建省芗城三校高三下学期第二次考试化学试卷(带解析) 题型:填空题

(共10分)
(1)已知可逆反应:M(g)+N(g)P(g)+Q(g);△H>0,请回答下列问题:
①若要增大M的转化率,在其它条件不变的情况下可以采取的措施为_______________。

A.加入一定量MB.加入一定量N
C.反应温度升高D.缩小容器体积
E.加入某物质作催化剂        F.分离出一定量P
②在某温度下,反应物的起始浓度分别为:c(M)=" 1" mol·L-1,c(N)="2.4" mol·L-1,达到平衡后,M的转化率为60%,此时N的转化率为_______________。此反应的化学平衡常数K=_______________。
③若反应温度不变,反应物的起始浓度分别为:c(M)=" 4" mol·L-1,c(N)="a" mol·L-1;达到平衡后,c(P)="2" mol·L-1,a=_______________mol·L-1。
(2)随着科学技术的进步,人们研制出了多种类型的甲醇质子交换膜燃料电池,以满足不同的需求。
下图是某笔记本电脑用甲醇质子交换膜燃料电池的结构示意图。甲醇在催化剂作用下提供质子和电子(电子转移的方向如下图所示),电子经外电路、质子经内电路到达另一极与氧气反应,电池总反应为:2CH3OH+3O2===2CO2+4H2O。则c电极是     (填“正极”或“负极”),c电极上发生的电极反应式为_____________________________________________。

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科目:高中化学 来源:2011-2012学年福建省芗城三校高三下学期第二次考试化学试卷(解析版) 题型:填空题

(共10分)

(1)已知可逆反应:M(g)+N(g)P(g)+Q(g);△H>0,请回答下列问题:

①若要增大M的转化率,在其它条件不变的情况下可以采取的措施为_______________。

A.加入一定量M            B.加入一定量N              C.反应温度升高

D.缩小容器体积            E.加入某物质作催化剂        F.分离出一定量P

②在某温度下,反应物的起始浓度分别为:c(M)= 1 mol·L-1,c(N)=2.4 mol·L-1,达到平衡后,M的转化率为60%,此时N的转化率为_______________。此反应的化学平衡常数K=_______________。

③若反应温度不变,反应物的起始浓度分别为:c(M)= 4 mol·L-1,c(N)=a mol·L-1;达到平衡后,c(P)=2 mol·L-1,a=_______________mol·L-1。

(2)随着科学技术的进步,人们研制出了多种类型的甲醇质子交换膜燃料电池,以满足不同的需求。

下图是某笔记本电脑用甲醇质子交换膜燃料电池的结构示意图。甲醇在催化剂作用下提供质子和电子(电子转移的方向如下图所示),电子经外电路、质子经内电路到达另一极与氧气反应,电池总反应为:2CH3OH+3O2===2CO2+4H2O。则c电极是      (填“正极”或“负极”),c电极上发生的电极反应式为_____________________________________________。

 

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