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（14分）

科學(xué)家利用太陽能分解水生成的氫氣在催化劑作用下與二氧化碳反應(yīng)生成甲醇，并開發(fā)出直接以甲醇為燃料的燃料電池。已知H2（g）、CO（g）和CH3OH（l）的燃燒熱△H分別為-285.8kJ·mol-1、-283.0kJ·mol-1和-726.5kJ·mol-1。請回答下列問題：

（1）用太陽能分解10mol水消耗的能量是_____________kJ；

（2）甲醇不完全燃燒生成一氧化碳和液態(tài)水的熱化學(xué)方程式為_____________；

（3）在溶積為2L的密閉容器中，由CO2和H2合成甲醇，在其他條件不變得情況下，考察溫度對反應(yīng)的影響，實(shí)驗結(jié)果如下圖所示（注：T1、T2均大于300℃）；

 

下列說法正確的是________（填序號）

①溫度為T1時，從反應(yīng)開始到平衡，生成甲醇的平均速率為

v(CH3OH)= mol·L-1·min-1

②該反應(yīng)在T時的平衡常數(shù)比T2時的小

③該反應(yīng)為放熱反應(yīng)

④處于A點(diǎn)的反應(yīng)體系從T1變到T2，達(dá)到平衡時增大

（4）在T1溫度時，將1molCO2和3molH2充入一密閉恒容器中，充分反應(yīng)達(dá)到平衡后，若CO2轉(zhuǎn)化率為a,則容器內(nèi)的壓強(qiáng)與起始壓強(qiáng)之比為______；

（5）在直接以甲醇為燃料電池中，電解質(zhì)溶液為酸性，負(fù)極的反應(yīng)式為________、正極的反應(yīng)式為________。理想狀態(tài)下，該燃料電池消耗1mol甲醇所能產(chǎn)生的最大電能為702.1kJ,則該燃料電池的理論效率為________（燃料電池的理論效率是指電池所產(chǎn)生的最大電能與燃料電池反應(yīng)所能釋放的全部能量之比）

 

練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中化學(xué) 來源： 題型：閱讀理解

（2011?江西）科學(xué)家利用太陽能分解水生成的氫氣在催化劑作用下與二氧化碳反應(yīng)生成甲醇，并開發(fā)出直接以甲醇為燃料的燃料電池．已知H2（g）、CO（g）和CH3OH（l）的燃燒熱△H分別為-285.8kJ?mol-1、-283.0kJ?mol-1和-726.5kJ?mol-1．請回答下列問題：
（1）用太陽能分解10mol水消耗的能量是
2858
2858
kJ；
（2）甲醇不完全燃燒生成一氧化碳和液態(tài)水的熱化學(xué)方程式為
CH3OH（l）+O2（g）=CO（g）+2H2O（l）△H=-443.5kJ?mol-1
CH3OH（l）+O2（g）=CO（g）+2H2O（l）△H=-443.5kJ?mol-1
；
（3）在容積為2L的密閉容器中，由CO2和H2合成甲醇，在其他條件不變的情況下，考察溫度對反應(yīng)的影響，實(shí)驗結(jié)果如下圖所示（注：T1、T2均大于300℃）；下列說法正確的是
③④
③④
（填序號）
①溫度為T1時，從反應(yīng)開始到平衡，生成甲醇的平均速率為v（CH3OH）=
nA
tA
mol?L-1?min-1
②該反應(yīng)在T1時的平衡常數(shù)比T2時的小
③該反應(yīng)為放熱反應(yīng)
④處于A點(diǎn)的反應(yīng)體系從T1變到T2，達(dá)到平衡時
n(H2)
n(CH3OH)  
增大
（4）在T1溫度時，將1molCO2和3molH2充入一密閉恒容容器中，充分反應(yīng)達(dá)到平衡后，若CO2轉(zhuǎn)化率為a，則容器內(nèi)的壓強(qiáng)與起始壓強(qiáng)之比為
2-a
2
2-a
2
；
（5）在直接以甲醇為燃料的燃料電池中，電解質(zhì)溶液為酸性，負(fù)極的反應(yīng)式為
CH3OH+H2O-6e-=CO2+6H+
CH3OH+H2O-6e-=CO2+6H+
，正極的反應(yīng)式為
3
2
O2+6H++6e-=3H2O
3
2
O2+6H++6e-=3H2O
．理想狀態(tài)下，該燃料電池消耗1mol甲醇所能產(chǎn)生的最大電能為702.1kJ，則該燃料電池的理論效率為
96.6%
96.6%
（燃料電池的理論效率是指電池所產(chǎn)生的最大電能與燃料電池反應(yīng)所能釋放的全部能量之比）．

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科目：高中化學(xué) 來源： 題型：

科學(xué)家利用太陽能分解水生成的氫氣在催化劑作用下與二氧化碳反應(yīng)生成甲醇．已知H2（g）、CO（g）和CH3OH（l）的燃燒熱△H分別為-285.8kJ?mol-1、-283.0kJ?mol-1和-726.5kJ?mol-1．
請回答下列問題：
（1）用太陽能分解10mol水消耗的能量是
2858
2858
kJ；
（2）甲醇不完全燃燒生成一氧化碳和液態(tài)水的熱化學(xué)方程式為
CH3OH（l）+O2（g）=CO（g）+2 H2O（l）△H=-443.5kJ?mol-1
CH3OH（l）+O2（g）=CO（g）+2 H2O（l）△H=-443.5kJ?mol-1
；
（3）在容積為2L的密閉容器中，由CO2和H2合成甲醇，在其他條件不變的情況下，考察溫度對反應(yīng)的影響，實(shí)驗結(jié)果如圖所示（注：T1、T2均大于300℃）；下列說法正確的是
③④
③④
（填序號）
①溫度為T1時，從反應(yīng)開始到平衡，生成甲醇的平均速率為v（CH3OH）=
nA
tA
 
nA
tA
mol?L-1?min-1
②該反應(yīng)在T1時的平衡常數(shù)比T2時的小
③該反應(yīng)為放熱反應(yīng)
④處于A點(diǎn)的反應(yīng)體系從T1變到T2，達(dá)到平衡時增大
（4）在T1溫度時，將1mol CO2和3mol H2充入一密閉恒容容器中，充分反應(yīng)達(dá)到平衡后，若CO2轉(zhuǎn)化率為α，則容器內(nèi)的壓強(qiáng)與起始壓強(qiáng)之比為
1-
a
2
1-
a
2
．

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科目：高中化學(xué) 來源： 題型：

科學(xué)家利用太陽能分解水生成的氫氣在催化劑作用下與二氧化碳反應(yīng)生成甲醇，并開發(fā)出直接以甲醇為燃料的燃料電池．已知H2（g）、CO（g）和CH3OH（l）的燃燒熱△H分別為-285.8kJ?mol-1、-283.0kJ?mol-1和-726.5kJ?mol-1．
請回答下列問題：
（1）用太陽能分解5mol水消耗的能量是
1429
1429
kJ；
（2）甲醇不完全燃燒生成一氧化碳和液態(tài)水的熱化學(xué)方程式為
CH3OH（l）+O2（g）=CO（g）+2 H2O（l）△H=-443.5kJ?mol-1
CH3OH（l）+O2（g）=CO（g）+2 H2O（l）△H=-443.5kJ?mol-1
；
（3）在容積為2L的密閉容器中，由CO2和H2合成甲醇，在其他條件不變得情況下，考察溫度對反應(yīng)的影響，實(shí)驗結(jié)果如圖所示（注：T1、T2均大于300℃）；
下列說法正確的是
②④
②④
（填序號）
①度為T1時，從反應(yīng)開始到平衡，生成甲醇的平均速率為：v（CH3OH）=
nA
tA
mol?L-1?min-1
②該反應(yīng)為放熱反應(yīng)
③該反應(yīng)在T1時的平衡常數(shù)比T2時的小
④處于A點(diǎn)的反應(yīng)體系從T1變到T2，達(dá)到平衡時
n(H2)
n(CH3OH)
增大
（4）在T1溫度時，將1molCO2和3molH2充入一密閉恒容容器中，充分反應(yīng)達(dá)到平衡后，若CO2轉(zhuǎn)化率為a，則容器內(nèi)的壓強(qiáng)與起始壓強(qiáng)之比為
（2-a）：2
（2-a）：2
．

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科目：高中化學(xué) 來源： 題型：

科學(xué)家利用太陽能分解水生成的氫氣在催化劑作用下與二氧化碳反應(yīng)生成甲醇，并開發(fā)出直接以甲醇為燃料的燃料電池．已知H2（g）、CO（g）和CH3OH（l）的燃燒熱△H分別為-285.8kJ?mol-1、-283.0kJ?mol-1和-726.5kJ?mol-1．
請回答下列問題：
（1）用太陽能分解10mol水消耗的能量是
2858
2858
kJ；
（2）甲醇不完全燃燒生成一氧化碳和液態(tài)水的熱化學(xué)方程式為
CH3OH（l）+O2（g）=CO（g）+2H2O（l）△H=-443.5kJ/mol
CH3OH（l）+O2（g）=CO（g）+2H2O（l）△H=-443.5kJ/mol
；
（3）在容積為2L的密閉容器中，由CO2和H2合成甲醇，在其他條件不變得情況下，考察溫度對反應(yīng)的影響，實(shí)驗結(jié)果如圖所示（注：T1、T2均大于300℃）；
下列說法正確的是
③④
③④
（填序號）
①溫度為T1時，從反應(yīng)開始到平衡，生成甲醇的平均速率為：v（CH3OH）=
nA
tA
mol?L-1?min-1
②該反應(yīng)在T1時的平衡常數(shù)比T2時的小
③該反應(yīng)為放熱反應(yīng)
④處于A點(diǎn)的反應(yīng)體系從T1變到T2，達(dá)到平衡時
n(H2)
n(CH3OH)
增大
（4）在T1溫度時，將1mol CO2和3mol H2充入一密閉恒容器中，充分反應(yīng)達(dá)到平衡后，若CO2轉(zhuǎn)化率為a，則容器內(nèi)的壓強(qiáng)與起始壓強(qiáng)之比為
2-a
2
2-a
2
．

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科目：高中化學(xué) 來源： 題型：

碳是化合物種類最多的元素，其單質(zhì)及化合物是人類生產(chǎn)生活的主要能源物質(zhì)．
（1）使Cl2和H2O（g）通過灼熱的炭層，生成HCl和CO2，當(dāng)有1molCl2參與反應(yīng)時釋放出145KJ熱量，寫出該反應(yīng)的熱化學(xué)方程式
2Cl2（g）+2H2O（g）+C（s）=4HCl（g）+CO2（g）△H=-290.0kJ?mol-1
2Cl2（g）+2H2O（g）+C（s）=4HCl（g）+CO2（g）△H=-290.0kJ?mol-1

（2）科學(xué)家利用太陽能分解水生成的氫氣在催化劑作用下與CO2反應(yīng)生成甲醇．已知H2（g）、CO（g）和CH3OH（l）的燃燒熱分別為285.8KJ/mol-1、283.0kJ?mol-1和726.5kJ?mol-1．則：①利用太陽能分解10mol水消耗的能量是
2858
2858
 kJ．
②甲醇不完全燃燒生成CO和液態(tài)水的熱化學(xué)方程式為
CH3OH（l）+O2（g）=CO（g）+2H2O（l）△H=-443.5kJ?mol-1
CH3OH（l）+O2（g）=CO（g）+2H2O（l）△H=-443.5kJ?mol-1

（3）某反應(yīng)的反應(yīng)過程中能量變化如圖 所示（圖中E1 表示正反應(yīng)的活化能，E2 表示逆反應(yīng)的活化能）．下列有關(guān)敘述正確的是
ACD
ACD

A．該反應(yīng)為吸熱熱反應(yīng)
B．催化劑能改變該反應(yīng)的焓變
C．催化劑能降低該反應(yīng)的活化能
D．逆反應(yīng)的活化能小于正反應(yīng)的活化能．

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