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【题目】开发新能源是解决环境污染的重要举措,其中甲醇、甲烷是优质的清洁燃料,可制作燃料电池.

已知:①

甲醇不完全燃烧生成一氧化碳和液态水的热化学方程式为 ______

生产甲醇的原料CO可由反应得到.

①一定条件下的平衡转化率与温度、压强的关系如图 ______ ,下同BC三点处对应平衡常数的大小顺序为 ______

时,将通入容积为1L的定容密闭容器中发生反应,能说明该反应已经达到平衡状态的是 ______ 填序号

.容器的压强恒定

.容器内气体密度恒定

单位时间内消耗同时生成

甲醇燃料电池简称由于结构简单、能量转化率高、对环境无污染,可作为常规能源的替代品而越来越受到关注.DMFC工作原理如图2所示:通入a气体的电极是原电池的 ______ ,其电极反应式为 ______

某研究小组将两个甲烷燃料电池串联后作为电源,进行饱和氯化钠溶液电解实验,如图3所示U形管中氯化钠溶液的体积为闭合K后,若每个电池甲烷用量均为标况,且反应完全,则理论上通过电解池的电量为 ______ 列式计算.法拉第常数,若产生的气体全部逸出,电解后溶液混合均匀,电解后U形管中溶液的pH ______

【答案】 ac 13

【解析】

1)根据热化学方程式利用盖斯定律计算反应热并书写热化学方程式;

2)①在200℃时,看不同压强下CO的转化率大小,结合化学方程式中反应前后气体的体积变化解答;正反应吸热,随温度升高,平衡正向移动,化学平衡常数K增大;

②可逆反应达到平衡状态时,正逆反应速率相等各组分浓度保持不变;

3)根据图知,交换膜是质子交换膜,则电解质溶液呈酸性,根据氢离子移动方向知,通入a的电极为负极、通入b的电极为正极,负极上甲醇失去电子发生氧化反应,正极上是氧气得到电子发生还原反应,酸性溶液中生成水;

4)电解氯化钠溶液的化学方程式为2NaCl+2H2O=2NaOH+H2↑+Cl2,可知关系式1 mol CH48 mol e-8molNaOH计算.

根据盖斯定律,将已知反应得到,所以该反应的,即,故答案为:

在图a位置,平行与纵轴画一条虚线,可见的转化率,在反应中,生成物的气体体积大于反应物,压强增大时平衡向逆向移动,故,正反应吸热,随温度升高,平衡正向移动,化学平衡常数K增大,所以,故答案为:

可逆反应达到平衡状态时,正逆反应速率相等各组分浓度保持不变,

反应前后气体体积不同,所以容器的压强恒定时反应达到平衡状态,故a正确;

容器体积不变,气体质量不变,所以容器内气体密度始终恒定,故b错误;

,说明正逆反应速率相等,反应达到平衡状态,故c正确;

单位时间内消耗同时生成,都是正反应速率,不能说明反应达到平衡状态,故d错误;故答案为:ac

根据图知,交换膜是质子交换膜,则电解质溶液呈酸性,根据氢离子移动方向知,通入a的电极为负极、通入b的电极为正极,负极上甲醇失去电子发生氧化反应,负极反应式为,正极上氧气得电子发生还原反应,电极反应式为,故答案为:负;

电解氯化钠溶液的化学方程式为,可知关系式,故若每个电池甲烷通入量为标准状况,生成;电解池通过的电量为题中虽然有两个燃料电池,但电子的传递量只能用一个池的甲烷量计算,故答案为:13

练习册系列答案
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A.实验中所用到的锥形瓶和容量瓶,在洗涤后均需要润洗

B.酸式滴定管用蒸馏水洗涤后,即装入标准浓度的稀硫酸,最终氢氧化钠溶液浓度将偏大

C.滴定时,左手控制酸式滴定管的活塞,右手摇动锥形瓶,眼睛注视滴定管内液面变化

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H2 (g) + O2(g) = H2O (l) H-285.8 kJ/mol

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A.31B.13C.14D.513

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