17.(1)燃料電池具有廣闊的發(fā)展前途,請說出其優(yōu)點燃料電池的能量轉(zhuǎn)換率高(任答一點).以甲醇燃料電池為例,在KOH為電解質(zhì)溶液的堿性電池中,負極反應式為:CH3OH+8OH--6e-=CO32-+6H2O.總反應式為:2CH3OH+4OH-+3O2=2CO32-+6H2O.
(2)工業(yè)上一般以CO和H2為原料合成甲醇,該反應的熱化學方程式為:
CO(g)+2H2(g)?CH3OH(1)△H1=-116kJ•mol-1
又知:CO(g)+$\frac{1}{2}$O2(g)=CO2(g)△H2=-283kJ•mol-1
H2(g)+$\frac{1}{2}$O2(g)=H2O(g)△H3=-242kJ•mol-1
H2(g)+$\frac{1}{2}$O2(g)=H2O(1)△H4=-286kJ•mol-1
則表示甲醇的燃燒熱△H=-739kJ•mol-1

分析 (1)燃料電池的能量轉(zhuǎn)化率高;堿性燃料電池中,甲醇在負極失電子生成碳酸根離子和水;總反應是燃料燃燒的化學方程式;
(2)根據(jù)蓋斯定律和題中熱化學方程式寫出甲醇完全燃燒生成二氧化碳的熱化學方程式.

解答 解:(1)與普通電池相比,燃料電池的能量轉(zhuǎn)化率高;堿性燃料電池中,甲醇在負極失電子生成碳酸根離子和水,其電極反應為:CH3OH+8OH--6e-=CO32-+6H2O,
總反應是燃料燃燒的化學方程式,即2CH3OH+4OH-+3O2=2CO32-+6H2O;
故答案為:燃料電池的能量轉(zhuǎn)換率高;CH3OH+8OH--6e-=CO32-+6H2O;2CH3OH+4OH-+3O2=2CO32-+6H2O;
(2)已知:①CO(g)+2H2(g)?CH3OH(l)△H1=-116kJ•mol-1
②CO(g)+$\frac{1}{2}$O2(g)═CO2(g)△H2=-283kJ•mol-1
③H2(g)+$\frac{1}{2}$O2(g)═H2O(g)△H3=-242kJ•mol-1
④H2(g)+$\frac{1}{2}$O2(g)═H2O(l)△H4=-286kJ•mol-1
則根據(jù)蓋斯定律得:②-①+2×④為CH3OH(l)+$\frac{3}{2}$O2(g)=CO2(g)+2H2O(l)△H=-283-(-116)+(-286)×2=-739kJ•mol-1;
故答案為:-739kJ•mol-1

點評 本題考查了燃料電池的電極方程式的書寫、蓋斯定律的應用和反應熱的計算,題目難度不大,側(cè)重于對基礎知識應用的考查.

練習冊系列答案
相關習題

科目:高中化學 來源: 題型:選擇題

7.下列關于FeCl2、FeCl3溶液和Fe(OH)3膠體的說法,錯誤的是(  )
A.三種分散系中分散質(zhì)微粒都帶電荷
B.加熱蒸干并灼燒,得到的產(chǎn)物都是三氧化二鐵
C.FeCl2、FeCl3、溶液能穩(wěn)定存在,而Fe(OH)3膠體不能穩(wěn)定存在
D.一定條件下可完成轉(zhuǎn)化:FeCl2溶液→FeCl3溶液→Fe(OH)3膠體

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科目:高中化學 來源: 題型:填空題

8.已知在室溫的條件下,pH均為5的H2SO4溶液和NH4Cl溶液,回答下列問題:
(1)兩溶液中c(H+)•c(OH-)=1×10-14
(2)兩溶液中由水電離出的c(H+)分別為:H2SO4溶液1×10-9mol∕L;NH4Cl溶液1×10-5mol∕L
(3)各取5mL上述溶液,分別加水稀釋至50mL,pH較大的是H2SO4溶液
(4)各取5mL上述溶液,分別加熱到90℃,pH較小的是NH4Cl溶液
(5)取5mL NH4Cl溶液,加水稀釋至50mL,c(H+)>10-6mol•L-1(填“>”、“<”或“=”),$\frac{c(N{H}_{4}^{+})}{c({H}^{+})}$減。ㄌ睢霸龃蟆薄ⅰ皽p小”或“不變”)

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科目:高中化學 來源: 題型:選擇題

5.下列表示物質(zhì)結(jié)構(gòu)的化學用語或模型正確的是(  )
A.乙烯的結(jié)構(gòu)簡式為CH2CH2B.CH4分子的球棍模型:
C.醛基的電子式:D.葡萄糖的最簡式(實驗式):CH2O

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科目:高中化學 來源: 題型:解答題

12.按要求完成下列問題.
(1)某芳香烴的相對分子質(zhì)量為102,若該分子內(nèi)所有原子均在同一平面內(nèi),則其結(jié)構(gòu)簡式為
(2)寫出由溴乙烷制乙二醇的化學方程式CH3CH2Br+NaOH$→_{△}^{醇}$CH2=CH2+NaBr+H2O、CH2=CH2+Br2→CH2BrCH2Br、CH2BrCH2Br+2NaOH $→_{△}^{水}$HOCH2CH2OH+2NaBr;
(3)在C8H8Br2的同分異構(gòu)體中,苯環(huán)上一硝化的產(chǎn)物只有一種的共有7種.
(4)下列實驗設計或操作合理的是BCGH.
A.在催化劑存在的條件下,苯和溴水發(fā)生反應可生成比水重的溴苯
B.只用水就能鑒別苯、硝基苯、乙醇
C.實驗室制取乙烯時必須將溫度計的水銀球插入反應液中,測定反應液的溫度
D.將10滴溴乙烷加入1mL 10%的燒堿溶液中加熱片刻后,再滴加2滴2%的硝酸銀溶液,以檢驗水解生成的溴離子
E.工業(yè)酒精制取無水酒精時先加生石灰然后蒸餾,蒸餾必須將溫度計的水銀球插入反應液中,測定反應液的溫度
F.苯酚中滴加少量的稀溴水,可用來定量檢驗苯酚
G.將銅絲彎成螺旋狀,在酒精燈上加熱變黑后,立即伸入盛有無水乙醇的試管中,完成乙醇氧化為乙醛的實驗
H.為了減緩電石和水的反應速率,可用飽和食鹽水來代替水進行實驗.

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科目:高中化學 來源: 題型:解答題

2.毒重石的主要成分BaCO3(含Ca2+、Mg2+、Fe3+等雜質(zhì)),實驗室利用毒重石制備BaCl2•2H2O的流程如下:

(1)毒重石用鹽酸浸取前需充分研磨,目的是增大接觸面積從而使反應速率加快.實驗室用37%的鹽酸配置15%的鹽酸,除量筒外還需使用下列儀器中的ac.
a.燒杯    b.容量瓶    c.玻璃棒      d.滴定管
(2)
Ca2+Mg2+Fe3+
開始沉淀時的pH11.99.11.9
完全沉淀時的pH13.911.13.2
加入NH3•H2O調(diào)節(jié)pH=8可除去Fe3+(填離子符號),濾渣Ⅱ中含Mg(OH)2、Ca(OH)2(填化學式).加入H2C2O4時應避免過量,原因是H2C2O4過量會導致生成BaC2O4沉淀,產(chǎn)品的產(chǎn)量減少.
已知:Ksp(BaC2O4)=1.6×10-7,Ksp(CaC2O4)=2.3×10-9
(3)利用間接酸堿滴定法可測定Ba2+的含量,實驗分兩步進行.
已知:2CrO42-+2H+═Cr2O72-+H2O     Ba2++CrO42-═BaCrO4
步驟Ⅰ移取xml一定濃度的Na2CrO4溶液于錐形瓶中,加入酸堿指示劑,用b  mol•L-1鹽酸標準液滴定至終點,測得滴加鹽酸體積為V0mL.
步驟Ⅱ:移取y mLBaCl2溶液于錐形瓶中,加入x mL與步驟Ⅰ相同濃度的Na2CrO4溶液,待Ba2+完全沉淀后,再加入酸堿指示劑,用b mol•L-1鹽酸標準液滴定至終點,測得滴加鹽酸的體積為V1mL.則BaCl2溶液的濃度為$\frac{({V}_{0}-{V}_{1})b}{y}$mol•L-1

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科目:高中化學 來源: 題型:選擇題

9.垃圾無害化處理有利于保護生態(tài)環(huán)境.下列有關生活垃圾的處理合理的是( 。
A.用廚余垃圾生產(chǎn)沼氣B.廢舊塑料露天焚燒
C.廢舊電池就地填埋D.廢紙等塑料露天焚燒

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科目:高中化學 來源: 題型:解答題

6.在實驗室中,以鋁屑為原料制取Al(OH)3的實驗方案有以下三種,將表格補充完整.
①Al$\frac{稀鹽酸}{\;}$AlCl3$\stackrel{NaOH溶液}{→}$Al(OH)3
②Al$\stackrel{NaOH溶液}{→}$Na[Al(OH)4]$\frac{稀鹽酸}{\;}$Al(OH)3

方案生成1mol Al(OH)3消耗試劑的物質(zhì)的量
 n HCl/mol n NaOH/mol
 ①  
 ②  
 ③  

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科目:高中化學 來源: 題型:選擇題

7.化學與人類生產(chǎn)、生活、社會可持續(xù)發(fā)展密切相關.下列有關說法正確的是( 。
A.某地燃燒化石燃料排放的廢氣中含CO2、SO2,使雨水pH=6形成酸雨
B.水泥冶金廠常用高壓電除去工廠煙塵,利用了膠體的性質(zhì)
C.高空臭氧層吸收太陽紫外線,保護地球生物;反應3O2=2O3有單質(zhì)參加,屬于氧化還原反應
D.人造纖維,合成纖維和光導纖維都是有機高分子化合物

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