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    已知H2(g)、CO(g)和CH3OH(l)的燃烧热分别为285.8 kJ·mol－1、283.0 kJ·mol－1和726.5 kJ·mol－1。请回答下列问题。
    (1)用太阳能分解5 mol液态水消耗的能量是     kJ。
    (2)液态甲醇不完全燃烧生成一氧化碳气体和液态水的热化学方程式为            。
    (3)在以甲醇为燃料的燃料电池中，电解质溶液为酸性，则正极的电极反应式为                                                                       。
    理想状态下，该燃料电池消耗2 mol甲醇所能产生的最大电能为1 404.2 kJ，则该燃料电池的理论效率为     。(燃料电池的理论效率是指电池所产生的最大电能与燃料电池反应所能释放的全部能量之比)
    (1)1 429
    (2)CH3OH(l)＋O2(g)=CO(g)＋2H2O(l)  ΔH＝－443.5 kJ·mol－1
    (3)O2＋4e－＋4H＋=2H2O　96.6%
    (1)根据能量守恒定律可知分解5 mol液态水消耗的能量与生成5 mol液态水放出的能量相等，285.8 kJ·mol－1×5 mol＝1 429 kJ。
    (2)2CO(g)＋O2(g)=2CO2(g)　ΔH＝－566.0 kJ·mol－1　①
    2CH3OH(l)＋3O2(g)=2CO2(g)＋4H2O(l) ΔH＝－1 453.0 kJ·mol－1　②
    根据盖斯定律(②－①)÷2得：CH3OH(l)＋O2(g)=CO(g)＋2H2O(l)　ΔH＝－443.5 kJ·mol－1。
    (3)甲醇燃料电池的正极反应物为O2，酸性条件下生成H2O：O2＋4e－＋4H＋=2H2O。2 mol甲醇完全燃烧放出的热量为1 453.0 kJ，故该电池的理论效率为1 404.2 kJ÷1 453.0 kJ×100%＝96.6%。
    练习册系列答案
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    相关习题

    科目：高中化学 来源：不详 题型：填空题

    （15分）氨是最重要的化工产品之一。
    （1）合成氨用的氢气可以甲烷为原料制得:CH4(g)+H2O(g) CO(g)+3H2(g)。有关化学反应的能量变化如下图所示。CH4(g)与H2O(g)反应生成CO(g)和H2(g)的热化学方程式为        。
        
    （2）CO对合成氨的催化剂有毒害作用，常用乙酸二氨合铜(Ⅰ)溶液来吸收原料气中CO，其反应原理为：[Cu(NH3)2CH3COO] (l)+CO(g)+NH3(g)[Cu(NH3)3] CH3COO·CO(l) △H＜0。吸收CO后的乙酸铜氨液经过适当处理后又可再生，恢复其吸收CO的能力以供循环使用，再生的适宜条件是 。
    （填写选项编号）
    A．高温、高压    B．高温、低压   C．低温、低压    D．低温、高压
    （3）用氨气制取尿素[CO(NH2)2]的反应为：2NH3(g)+CO2(g)CO(NH2)2(l)+H2O(g)  △H＜0
    某温度下，向容积为100L的密闭容器中通入4mol NH3和2molCO2，该反应进行到40 s时达到平衡，此时CO2的转化率为50%。该温度下此反应平衡常数K的值为_________。下图中的曲线表示该反应在前25 s内的反应进程中的NH3浓度变化。若反应延续至70s，保持其它条件不变情况下，请在图中用实线画出使用催化剂时该反应的进程曲线。

    （4）将尿素施入土壤后，大部分是通过转化为碳酸铵或碳酸氢铵后才被作物所利用，尿素分子在微生物分泌的脲酶作用下，转化为碳酸铵。已知弱电解质在水中的电离平衡常数（25℃）如下表：
    弱电解质
    		H2CO3
    		NH3·H2O
    电离平衡常数
    		Ka1＝4.30×10-7   Ka2＝5.61×10-11
    		1.77×10-5
    现有常温下0.1 mol·L-1的(NH4)2CO3溶液，
    ①你认为该溶液呈        性（填“酸”、“中”、“碱”），原因是                        。
    ②就该溶液中粒子之间有下列关系式，你认为其中正确的是                。
    A．c (NH4+)＞c (CO32-)＞c (HCO3-)＞c (NH3·H2O)
    B．c(NH4+)+c(H+)＝c(HCO3-)+c(OH-)+c(CO32-)
    C．c (CO32-) + c (HCO3-) +c (H2CO3)＝0.1 mol·L-1
    D．c (NH4+)+ c (NH3·H2O)＝2 c (CO32-) + 2c (HCO3-) +2 c (H2CO3)

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    科目：高中化学 来源：不详 题型：填空题

    在微生物作用的条件下，NH4+经过两步反应被氧化成NO3-。这两步的能量变化示意图如下：

    (1)第二步反应是       反应(选填“放热”或“吸热”)，判断依据是                    。
    (2)1 mol NH4+ (aq)全部氧化成NO2- (aq)的热化学方程式是                   。

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    科目：高中化学 来源：不详 题型：单选题

    已知2Zn(s)＋O2(g)=2ZnO(s)ΔH＝－701.0 kJ·mol－1
    2Hg(l)＋O2(g)2HgO(s)ΔH＝－181.6 kJ·mol－1
    则反应Zn(s)＋HgO(s)=ZnO(s)＋Hg(l)的ΔH为(　　)
    A．＋519.4 kJ·mol－1　　　　B．＋259.7 kJ·mol－1
    C．－259.7 kJ·mol－1D．－519.4 kJ·mol－1

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    科目：高中化学 来源：不详 题型：单选题

    在一定条件下，CO和CH4燃烧的热化学方程式分别为：
    2CO(g)+O2(g)=2CO2(g), △H= -566kJ·mol-1
    CH4(g)+2O2(g)=CO2(g)+2H2O(l), △H= -890kJ·mol-1
    由1 mol CO和3 mol CH4组成的混和气体在上述条件下完全燃烧时，释放的热量为（   ）
    A．2912 kJB．2953 kJC．3236 kJD．3867 kJ

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    科目：高中化学 来源：不详 题型：填空题

    把煤作为燃料可通过下列两种途径:
    途径Ⅰ　C(s)+O2(g)CO2(g)　ΔH1<0①
    途径Ⅱ　先制成水煤气:
    C(s)+H2O(g)CO(g)+H2(g)　ΔH2>0②
    再燃烧水煤气:
    2CO(g)+O2(g)2CO2(g)　ΔH3<0③
    2H2(g)+O2(g)2H2O(g)　ΔH4<0④
    请回答下列问题:
    (1)途径Ⅰ放出的热量理论上　　　　(填“大于”“等于”或“小于”)途径Ⅱ放出的热量。 
    (2)ΔH1、ΔH2、ΔH3、ΔH4的数学关系式是　。 
    (3)已知:①C(s)+O2(g)CO2(g)　ΔH1="-393.5" kJ·mol-1
    ②2CO(g)+O2(g)2CO2(g)　ΔH2="-566" kJ·mol-1
    ③TiO2(s)+2Cl2(g)TiCl4(s)+O2(g)　ΔH3="+141" kJ·mol-1
    则TiO2(s)+2Cl2(g)+2C(s)TiCl4(s)+2CO(g)的ΔH=　　　　。 
    (4)已知下列各组热化学方程式
    ①Fe2O3(s)+3CO(g)2Fe(s)+3CO2(g)　ΔH1="-25" kJ·mol-1
    ②3Fe2O3(s)+CO(g)2Fe3O4(s)+CO2(g)　ΔH2="-47" kJ·mol-1
    ③Fe3O4(s)+CO(g)3FeO(s)+CO2(g)　ΔH3="+640" kJ·mol-1
    请写出FeO(s)被CO(g)还原成Fe和CO2(g)的热化学方程式　______________________。 

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    科目：高中化学 来源：不详 题型：单选题

    化学反应N2+3H22NH3的能量变化如图所示,该反应的热化学方程式是(　　)
    A．N2(g)+3H2(g)2NH3(l)　ΔH=2(a-b-c)kJ·mol-1
    B．N2(g)+3H2(g)2NH3(g)　ΔH=2(b-a)kJ·mol-1
    C．N2(g)+H2(g)NH3(l)　ΔH=(b+c-a)kJ·mol-1
    D．N2(g)+H2(g)NH3(g)　ΔH=(a+b)kJ·mol-1

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    科目：高中化学 来源：不详 题型：单选题

    100 g炭粉燃烧所得气体中，CO占、CO2占，且C(s)＋O2(g)=CO(g)　ΔH＝－110.35 kJ·mol－1，CO(g)＋ O2(g)=CO2(g)　ΔH＝－282.57 kJ·mol－1，与这些炭粉完全燃烧相比损失的热量是    (　　)。
    A．784.92 kJ B．2 489.44 kJC．1 569.83 kJ D．3 274.3 kJ

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    科目：高中化学 来源：不详 题型：填空题

    Ⅰ.利用化学原理可以对工厂排放的废水、废渣等进行有效检测与合理处理。用乙烯作为还原剂将氮的氧化物还原为N2是燃煤烟气的一种脱硝(除NOx)技术。其脱硝机理如图所示。写出该脱硝过程中乙烯和NO2反应的化学方程式                    。

    Ⅱ.(1)如图是1 mol NO2(g)和1 mol CO(g)反应生成CO2和NO过程中的能量变化示意图,若在反应体系中加入催化剂,反应速率增大,E1的变化是   (填“增大”、“减小”或“不变”,下同),ΔH的变化是    。

    (2)甲醇质子交换膜燃料电池中将甲醇蒸气转化为氢气的两种反应原理是①CH3OH(g)+H2O(g)=CO2(g)+3H2(g)ΔH="+49.0" kJ·mol-1;
    ②CH3OH(g)+O2(g)=CO2(g)+2H2(g)ΔH="-192.9" kJ·mol-1。
    又知③H2O(g)=H2O(l) ΔH="-44" kJ·mol-1。
    则甲醇蒸气完全燃烧生成液态水的热化学方程式为                    。
    写出甲醇质子交换膜燃料电池在酸性条件下的负极反应式:                     。

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