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    40．科学家为研究太阳能电池发电量与哪些因素有关.在我国北方某建筑物的南北层顶分别铺设两块同样的太阳能电池板进行测试.下表为一年中月发电量统计数据.通过分析可知.太阳能电池的发电量与 . 因素有关. 月份 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 月发电量(kWh) 南屋顶 12.5 13.8 11.2 12.2 13.5 10.3 9.9 9.8 10.6 11.8 10.9 12.8 北屋顶 9.7 12.6 10.9 11.5 11.3 7.4 5.2 3.0 2.0 2.4 4.0 7.3 【查看更多】

     

    题目列表(包括答案和解析)

    利用太阳能分解水产生H2，在催化剂作用下H2与CO2反应合成CH3OH，并开发出直接以甲醇为燃料的燃料电池。已知：H2(g)+1/2O2(g)=H2O(l) ΔH=－285.8 kJ·mol－1、CH3OH(l)+ 3/2O2(g)= CO2 (g)+ 2H2O(l) ΔH=－726.5 kJ·mol－1、CO(g) +1/2O2(g)= CO2 (g) ΔH=－283.0 kJ·mol－1。
    请回答下列问题：
    ⑴用太阳能分解18g水，需要消耗的能量为          kJ。
    ⑵ 液态CH3OH不完全燃烧生成CO和液态H2O的热化学方程式为             。
    ⑶CO2合成燃料CH3OH是碳减排的新方向。在容积为2 L的密闭容器中，充2 mol CO2和6 mol H2，由CO2和H2合成甲醇，反应式：CO2(g)＋3H2(g)CH3OH(g)＋H2O(g)，在其他条件不变的情况下，考察温度对反应的影响，实验结果如下图所示(注：T1、T2均大于300 ℃)：

    ①下列说法正确的是           
    A．温度为T2时，从反应开始到平衡，生成甲醇的平均速率为:  v(CH3OH)＝nB/tB mol·(L·min)－1
    B．T2＞T1，T2平衡时，甲醇产量变少，所以该反应为放热反应
    C．该反应在T2时的平衡常数比T1时的平衡常数大
    D．处于A点的反应体系从T1变到T2，平衡逆向移动
    ②能判断该反应已达化学反应限度标志的是        （填字母。
    A．H2的百分含量保持不变
    B．容器中CO2 浓度与H2浓度之比为1: 3
    C．容器中混合气体的密度保持不变
    D．CO2消耗速率与CH3OH生成速率相等
    ⑷科学家致力于CO2的“组合转化”技术研究，如将CO2和H2以体积比1∶4比例混合通入反应器，适当条件下，反应可获得一种能源。完成以下化学方程式，就能知道该种能源。
    CO2＋4H22H2O ＋         。
    ⑸ 在直接以甲醇为燃料的燃料电池中，电解质溶液为酸性，总反应式为：2CH3OH + 3O2＝2CO2＋4H2O，则正极的反应式为             ；负极的反应式为            。

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    利用太阳能分解水产生H2，在催化剂作用下H2与CO2反应合成CH3OH，并开发出直接以甲醇为燃料的燃料电池。已知：H2(g)+1/2O2(g)=H2O(l) ΔH=－285.8 kJ·mol－1、CH3OH(l)+ 3/2O2(g)= CO2 (g)+ 2H2O(l) ΔH=－726.5 kJ·mol－1、CO(g) +1/2O2(g)= CO2 (g) ΔH=－283.0 kJ·mol－1。
    请回答下列问题：
    ⑴用太阳能分解18g水，需要消耗的能量为          kJ。
    ⑵ 液态CH3OH不完全燃烧生成CO和液态H2O的热化学方程式为             。
    ⑶CO2合成燃料CH3OH是碳减排的新方向。在容积为2 L的密闭容器中，充2 mol CO2和6 mol H2，由CO2和H2合成甲醇，反应式：CO2(g)＋3H2(g)CH3OH(g)＋H2O(g)，在其他条件不变的情况下，考察温度对反应的影响，实验结果如下图所示(注：T1、T2均大于300 ℃)：

    ①下列说法正确的是           
    A．温度为T2时，从反应开始到平衡，生成甲醇的平均速率为:  v(CH3OH)＝nB/tB mol·(L·min)－1
    B．T2＞T1，T2平衡时，甲醇产量变少，所以该反应为放热反应
    C．该反应在T2时的平衡常数比T1时的平衡常数大
    D．处于A点的反应体系从T1变到T2，平衡逆向移动
    ②能判断该反应已达化学反应限度标志的是        （填字母。
    A．H2的百分含量保持不变
    B．容器中CO2 浓度与H2浓度之比为1: 3
    C．容器中混合气体的密度保持不变
    D．CO2消耗速率与CH3OH生成速率相等
    ⑷科学家致力于CO2的“组合转化”技术研究，如将CO2和H2以体积比1∶4比例混合通入反应器，适当条件下，反应可获得一种能源。完成以下化学方程式，就能知道该种能源。
    CO2＋4H22H2O ＋         。
    ⑸ 在直接以甲醇为燃料的燃料电池中，电解质溶液为酸性，总反应式为：2CH3OH + 3O2＝2CO2＋4H2O，则正极的反应式为             ；负极的反应式为            。

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    《全球科技经济瞭望》报道了美国氢燃料电池技术的发展．科学家预测“氢能”将是未来21世纪最理想的新能源，氢能是利用氢气的燃烧反应放热提供能量．即：H2(g)＋1/2O2(g)===H2O(l)　ΔH＝－285.5 kJ/mol.
    (1)试分析“氢能”将是未来21世纪最理想的新能源的原因 ____________________；____________________(指出两个优点即可)．
    (2)目前世界上的氢气绝大部分是从石油、煤炭和天然气中制取．请写出工业上由天然气与H2O(g)反应制氢气的化学反应方程式____________________．
    (3)利用硫-碘热循环法制取氢气也是化学家常用的一种方法，总反应方程式为
    ，其循环过程分三步进行：
    (a)SO2＋I2＋H2O→A(________)＋B(________)
    (b)A(________)→________＋________
    (c)B(________)→________＋________＋________
    (d)完成以上三步反应，并确定最难进行的反应为________．
    (4)目前，有人提出一种最经济最理想的获得氢能源的循环体系，如下图所示：
    这是一种最理想的氢能源循环体系，类似于生物的光合作用，太阳能和水是用之不竭的，而且价格低廉．急需化学家研究的是______________________．

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    目前，“低碳经济”备受关注，CO2的产生及有效开发利用成为科学家研究的重要课题。试运用所学知识，解决下列问题：

    （1）已知某反应的平衡表达式为：它所对应的化学反应为：__? ___

    （2）—定条件下，将C(s)和H2O(g)分别加入甲、乙两个密闭容器中，发生（1）中反应：其相关数据如下表所示：

    容器

    容积/L

    温度/℃

    起始量/mol

    平衡量/mol[

    达到平衡所需时间/min

    C(s)

    H2O(g)

    H2(g)

    甲

    2

    T1

    2

    4

    3.2

    8

    乙

    1

    T2

    1

    2

    1,2

    3

     

    ①T10C时，该反应的平衡常数K=_______

    ②乙容器中，当反应进行到1.5min时，H2O(g)的物质的量浓度_______ (填选项字母）。

    A．=0.8 mol·L-1??? B．=1.4 mol·L-1??? C．<1.4 mol·L-1??? D．>1.4 mol·L-1

    ③丙容器的容积为1L，T1℃时，按下列配比充入C(s)、H2O(g)、CO2(g)和H2(g)， 达到平?? 衡时各气体的体积分数与甲容器完全相同的是_______(填选项字母）。

    A.0.6 mol、1.0 mol、0.5 mol、1.0 mol??

    B． 0.6 mol、2.0 mol、0 mol、0 mol

    C.1.0 mol、2.0 mol、1.0 mol、2.0 mol??????

    D． 0.25 mol、0.5 mol、0.75 mol、1.5 mol

    （3）在一定条件下，科学家利用从烟道气中分离出CO2与太阳能电池电解水产生的H2合成甲醇，已知CH3OH、H2的燃烧热分别为：△H＝－725.5kJ/mol、△H＝－285.8kJ/mol，写出工业上以CO2、H2合成CH3OH的热化学方程式：?????????????????????????????? 。

    （4）将燃煤废气中的CO2转化为甲醚的反应原理为：

    2CO2(g）+ 6H2(g）CH3OCH3(g）+ 3H2O(g)

    已知一定压强下，该反应在不同温度、不同投料比时，CO2的转化率见下表：

    投料比[n(H2）/ n(CO2)]

    500 K

    600 K

    700 K

    800 K

    1.5

    45%

    33%

    20%

    12%

    2.0

    60%

    43%

    28%

    15%

    3.0

    83%

    62%

    37%

    22%

     

    ①该反应的焓变△H?? 0，熵变△S___0（填＞、＜或＝）。

    ②用甲醚作为燃料电池原料，在碱性介质中该电池负极的电极反应式?????????????? 。若以1.12 L·min-1（标准状况）的速率向该电池中通入甲醚（沸点为-24.9 ℃），用该电池电解500 mL 2 mol·L-1 CuSO4溶液，通电0.50 min后，理论上可析出金属铜???????? g。

     

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    目前，“低碳经济”备受关注，CO2的产生及有效开发利用成为科学家研究的重要课题。试运用所学知识，解决下列问题：
    （1）已知某反应的平衡表达式为：它所对应的化学反应为：__  ___
    （2）—定条件下，将C(s)和H2O(g)分别加入甲、乙两个密闭容器中，发生（1）中反应：其相关数据如下表所示：

    容器
    		容积/L
    		温度/℃
    		起始量/mol
    		平衡量/mol[
    		达到平衡所需时间/min
    C(s)
    		H2O(g)
    		H2(g)
    甲
    		2
    		T1
    		2
    		4
    		3.2
    		8
    乙
    		1
    		T2
    		1
    		2
    		1,2
    		3
     
    ①T10C时，该反应的平衡常数K=_______
    ②乙容器中，当反应进行到1.5min时，H2O(g)的物质的量浓度_______ (填选项字母）。
    A．="0.8" mol·L-1    B．=1.4 mol·L-1    C．<1.4 mol·L-1    D．>1.4 mol·L-1
    ③丙容器的容积为1L，T1℃时，按下列配比充入C(s)、H2O(g)、CO2(g)和H2(g)， 达到平   衡时各气体的体积分数与甲容器完全相同的是_______(填选项字母）。
    A.0.6 mol、1.0 mol、0.5 mol、1.0 mol  
    B． 0.6 mol、2.0 mol、0 mol、0 mol
    C.1.0 mol、2.0 mol、1.0 mol、2.0 mol      
    D． 0.25 mol、0.5 mol、0.75 mol、1.5 mol
    （3）在一定条件下，科学家利用从烟道气中分离出CO2与太阳能电池电解水产生的H2合成甲醇，已知CH3OH、H2的燃烧热分别为：△H＝－725.5kJ/mol、△H＝－285.8kJ/mol，写出工业上以CO2、H2合成CH3OH的热化学方程式：                              。
    （4）将燃煤废气中的CO2转化为甲醚的反应原理为：
    2CO2(g）+ 6H2(g）CH3OCH3(g）+ 3H2O(g)
    已知一定压强下，该反应在不同温度、不同投料比时，CO2的转化率见下表：
    投料比[n(H2）/ n(CO2)]
    		500 K
    		600 K
    		700 K
    		800 K
    1.5
    		45%
    		33%
    		20%
    		12%
    2.0
    		60%
    		43%
    		28%
    		15%
    3.0
    		83%
    		62%
    		37%
    		22%
     
    ①该反应的焓变△H  0，熵变△S___0（填＞、＜或＝）。
    ②用甲醚作为燃料电池原料，在碱性介质中该电池负极的电极反应式              。若以1.12 L·min-1（标准状况）的速率向该电池中通入甲醚（沸点为-24.9 ℃），用该电池电解500 mL 2 mol·L-1 CuSO4溶液，通电0.50 min后，理论上可析出金属铜        g。

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