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人們已經研制出以丙烷為燃料的新型燃料電池，電解質為熔融碳酸鹽，電池總反應方程式為：C₃H₈+5O₂=3CO₂+4H₂O。
（1）已知：2C₃H₈（g）+7O₂（g）=6CO（g）+8H₂O（l）

C（s）+O₂（g）=CO₂（g）

2C（s）+O₂（g）=2CO（g）

則反應C₃H₈（g）+5O₂（g）=3CO₂（g）+4H₂O（1）的△H___________________。.
（2）該電池的正極通入O₂和CO₂，負極通入丙烷，則正極的電極反應式為_________________，電池工作時CO₃^2—移向_____________極。
（3）用該電池電解1L 1 mol·L^—1的AgNO₃溶液，此電解池反應的化學方程式為______________________；當該電池消耗0.005molC₃H₈時，所得溶液的pH為__________（溶液體積變化忽略不計）

（1）—2221.5kJ·mol^—1（2分，無單位或單位寫錯不給分）
（2）O₂+2CO₂+4e^— =2CO₃^2—（2分）負（1分）
（3）4AgNO₃+2H₂O

4Ag+O₂↑ +4HNO₃（2分，不寫反應條件或不配平不給分） 1（2分）

試題分析：（1）根據方程式先后順序設分別為①、②、③，

，得到方程式C₃H₈（g）+5O₂（g）=3CO₂（g）+4H₂O（1）；反應熱也按照上式計算△H=

=—2221.5kJ·mol^—1。
（2）氧氣在正極反應，O₂+2CO₂+4e^—=2CO₃^2—，原電池中陰離子向負極移動；
（3）電解硝酸銀，是放氧生酸型，4AgNO₃+2H₂O

4Ag+O₂↑ +4HNO₃；當該電池消耗0.005molC₃H₈時，轉移電子是0.1mol，生成0.1molH⁺，氫離子濃度為0.1mol/L，pH為1。

練習冊系列答案

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相關習題

科目：高中化學 來源：不詳 題型：填空題

化學反應原理在工業生產中具有十分重要的意義。
（1）工業生產可以用NH₃（g）與CO₂（g）經過兩步反應生成尿素，兩步反應的能量變化示意圖如下：

則NH₃（g）與CO₂（g）反應生成尿素的熱化學方程式為。
（2）已知反應Fe(s) +CO₂(g)

FeO(s) +CO(g) ΔH ="a" kJ/mol
測得在不同溫度下，該反應的平衡常數K隨溫度的變化如下：

①該反應的化學平衡常數表達式K= ，a 0（填“>”、“<”或“=”）。在500℃ 2L密閉容器中進行反應，Fe和CO₂的起始量均為4 mol，則5 min后達到平衡時CO₂的轉化率為，生成CO的平均速率v(CO)為。
②700℃反應達到平衡后，要使該平衡向右移動，其他條件不變時，可以采取的措施有
（填字母）。

A．縮小反應器容積	B．增加Fe的物質的量
C．升高溫度到900℃	D．使用合適的催化劑

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科目：高中化學 來源：不詳 題型：填空題

（11分）研究燃料的燃燒和對污染氣體產物的無害化處理，對于防止大氣污染有重要意義。
（1）將煤轉化為清潔氣體燃料：
已知：H₂(g)+1/2O₂(g)=H₂O(g)

H= ?241．8kJ/mol
C(s)+1/2O₂(g)=CO(g)

H= ?110．5kJ/mol
寫出焦炭與水蒸氣反應制H₂和CO的熱化學方程式。
（2）一定條件下，在密閉容器內，SO₂被氧化成SO₃的熱化學方程式為：2SO₂(g)+O₂(g)

2SO₃(g)；
△H=?a kJ/mo1，在相同條件下要想得到2akJ熱量，加入各物質的物質的量可能是
A．4mo1 SO₂和2mol O₂　　　　　 B．4mol SO₂、2mo1 O₂和2mol SO₃
C．4mol SO₂和4mo1 O₂　　　 D．6mo1 SO₂和4mo1 O₂
（3）汽車尾氣中NO_x和CO的生成及轉化：
①已知氣缸中生成NO的反應為：N₂(g)+O₂(g)

2NO(g)

H＞0
在一定溫度下的定容密閉容器中，能說明此反應已達平衡的是
A．壓強不變                   B．混合氣體平均相對分子質量不變
C．2v_正(N₂)＝v_逆(NO)           D． N₂的體積分數不再改變
②汽車燃油不完全燃燒時產生CO，有人設想按下列反應除去CO：2CO(g)=2C(s)+O₂(g)

H＞0，
簡述該設想能否實現的依據。
（4）燃料CO、H₂在一定條件下可以相互轉化：CO(g)＋H₂O(g)

CO₂(g)＋H₂(g)。在420℃時，平衡常數K=9。若反應開始時，CO、H₂O的濃度均為0．1mol/L，則CO在此反應條件下的轉化率為。

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科目：高中化學 來源：不詳 題型：填空題

(1)CH₄(g )+2O₂(g )=CO₂(g )+2H₂O(g ) ΔH=-802.3kJ/mol
該熱化學反應方程式的意義是_____________________________________。
(2)已知2g乙醇完全燃燒生成液態水放出Q kJ的熱量，寫出表示乙醇燃燒熱的熱化學方
程式：____________________________________________________________.
(3)已知拆開1mol H-H鍵，1mol N-H鍵，1mol

鍵分別需要的能量是436kJ、391KJ、946kJ，則N₂與H₂反應生成1mol NH₃(g)的熱化學方程式是___________________.
(4)依據蓋斯定律可以對某些難以通過實驗直接測定的化學反應的焓變進行推算。
已知：C(石墨，s)+O₂(g)=CO₂(g)       ΔH=-393.5kJ/mol   ①
2H₂(g)+O₂(g)=2H₂O(l)               ΔH=-571.6kJ/mol   ②
2C₂H₂(g)+5O₂(g)=4CO₂(g)+2H₂O(l)   ΔH=-2599kJ/mol   ③
根據蓋斯定律，計算298K時由C（石墨，s）和H₂(g)生成1mol C₂H₂(g)反應的焓變：
____________________________.

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科目：高中化學 來源：不詳 題型：填空題

研究NO₂、SO₂ 、CO等大氣污染氣體的測量及處理具有重要意義。
（1）I₂O₅可使H₂S、CO、HC1等氧化，常用于定量測定CO的含量。已知：
2I₂(s)+5O₂(g)＝2I₂O₅(s)         △H＝－75.56 kJ·mol^－1
2CO(g)+O₂(g)＝2CO₂(g)       △H＝－566.0 kJ·mol^－1
寫出CO(g)與I₂O₅(s)反應生成I₂(s)和CO₂(g)的熱化學方程式：                                     。
（2）一定條件下，NO₂與SO₂反應生成SO₃和NO兩種氣體：NO₂(g)+SO₂(g)

SO₃(g)+NO(g)將體積比為1∶2的NO₂、SO₂氣體置于密閉容器中發生上述反應，下列能說明反應達到平衡狀態的是。
a．體系壓強保持不變
b．混合氣體顏色保持不變
c．SO₃和NO的體積比保持不變
d．每消耗1molSO₂的同時生成1molNO
測得上述反應平衡時NO₂與SO₂體積比為1∶6，則平衡常數K＝。
（3）從脫硝、脫硫后的煙氣中獲取二氧化碳，用二氧化碳合成甲醇是碳減排的新方向。將CO₂轉化為甲醇的熱化學方程式為：CO₂ (g)＋3H₂(g)

CH₃OH(g)＋H₂O(g) △H₃
①取五份等體體積CO₂和H₂的的混合氣體（物質的量之比均為1：3），分別加入溫度不同、容積相同的恒容密閉容器中，發生上述反應，反應相同時間后，測得甲醇的體積分數φ(CH₃OH) 與反應溫度T的關系曲線如圖所示，則上述CO₂轉化為甲醇反應的△H₃ 0（填“＞”、“＜”或“＝”）。

②在容積為1L的恒溫密閉容器中充入1molCO₂和3molH₂，進行上述反應。測得CO₂和CH₃OH(g)的濃度隨時間變化如下左圖所示。若在上述平衡體系中再充0.5molCO₂和1.5mol水蒸氣（保持溫度不變），則此平衡將移動（填“向正反應方向”、“不”或“逆反應方向”）。

③直接甲醇燃料電池結構如上右圖所示。其工作時負極電極反應式可表示為。

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科目：高中化學 來源：不詳 題型：填空題

(14分)CO₂是一種主要的溫室氣體，研究CO₂的利用對促進低碳社會的構建具有重要的意義。
（1）金剛石和石墨燃燒反應中的能量變化如圖所示。

①在通常狀況下，金剛石和石墨中，      （填“金剛石”或“石墨”）更穩定，石墨的燃燒熱為      kJ·mol^－1。
②石墨與CO₂反應生成CO的熱化學方程式：                                   。
（2）采用電化學法可將CO₂轉化為甲烷。試寫出以氫氧化鉀水溶液作電解質時，該轉化的電極反應方程式                   。
（3）CO₂為原料還可合成多種物質。工業上常以CO₂(g) 與H₂(g)為原料合成乙醇。
①已知：H₂O(l)=H₂O(g) △H=+44kJ·mol^－¹
CO(g)+H₂O(g)

CO₂(g)+H₂(g) △H=－41.2kJ·mol^－¹
2CO(g)+4H₂ (g)

CH₃CH₂OH(g)+H₂O(g) △H= －256.1kJ·mol^－¹。
則：2CO₂(g)+6H₂(g)

CH₃CH₂OH(g)+3H₂O(l) △H= 。
②下圖是一種以煙道氣為原料合成乙醇的工作原理示意圖。

對上述流程的分析，下列說法正確的是。

A．該流程至少包含4種形式的能量轉化

B．裝置X中陰極反應為：2H₂O－4e^－=4H⁺+O₂↑

C．合成塔中生成乙醇的反應是化合反應

D．流程設計體現了綠色化學思想

③如圖所示是一種酸性燃料電池酒精檢測儀，具有自動吹氣流量偵測與控制的功能，非常適合進行現場酒精檢測。該電池負極的電極反應為。

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科目：高中化學 來源：不詳 題型：單選題

分析能量變化示意圖，下列選項正確的是

A．S（s，單斜）+O₂（g）=SO₂（g）△H ="+297.16" kJ?mol^-1

B．S（s，單斜）+O₂（g）=SO₂（g）△H ="-296.83" kJ?mol^-1

C．S（s，正交）+O₂（g）=SO₂（g）△H ="-296.83" kJ?mol^-1

D．單斜硫比正交硫更穩定

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科目：高中化學 來源：不詳 題型：填空題

2013年初，霧霾天氣多次肆虐天津、北京等地區。其中，燃煤和汽車尾氣是造成空氣污染的原因之一。
（1）汽車尾氣凈化的主要原理為：2NO(g) + 2CO(g)

2CO₂(g)+ N₂(g)。△H＜0
①該反應平衡常數表達式
②若該反應在絕熱、恒容的密閉體系中進行，下列示意圖正確且能說明反應在進行到t₁時刻達到平衡狀態的是（填代號）。

（2）直接排放煤燃燒產生的煙氣會引起嚴重的環境問題。
煤燃燒產生的煙氣含氮的氧化物，用CH₄催化還原NO_X可以消除氮氧化物的污染。
已知：CH₄(g)+2NO₂(g)＝N₂(g)＋CO₂(g)+2H₂O(g)　△H＝－867 kJ/mol
2NO₂(g)

N₂O₄(g)  △H＝－56.9 kJ/mol
H₂O(g) ＝ H₂O(l)  ΔH ＝－44.0 kJ／mol
寫出CH₄催化還原N₂O₄(g)生成N₂和H₂O(l)的熱化學方程式：                             。
（3）甲烷燃料電池可以提升能量利用率。下圖是利用甲烷燃料電池電解100mL1mol/L食鹽水,電解一段時間后，收集到標準狀況下的氫氣2.24L（設電解后溶液體積不變）.
①甲烷燃料電池的負極反應式：                                          。
②電解后溶液的pH=        (忽略氯氣與氫氧化鈉溶液反應)
③陽極產生氣體的體積在標準狀況下是       L

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科目：高中化學 來源：不詳 題型：計算題

近年來，以天然氣等為原料合成甲醇的難題被一一攻克，極大地促進了甲醇化學的發展。
（1）與炭和水蒸氣的反應相似，以天然氣為原料也可以制得CO和H₂，該反應的化學方程式為_________。
（2）合成甲醇的一種方法是以CO和H₂為原料，其能量變化如圖所示：

由圖可知，合成甲醇的熱化學方程式為________________________________________。
（3）以CO₂為原料也可以合成甲醇，其反應原理為：CO₂(g)+3H₂(g)

CH₃OH(g)+H₂O(g)
①在lL的密閉容器中，充入1molCO₂和3molH₂，在500℃下發生反應，測得CO₂(g)和CH₃OH(g)的濃度隨時問變化如圖所示：

則下列說法正確的是_________________(填字母)；

A．3min時反應達到平衡

B．0～10min時用H₂表示的反應速率為0．225mol·^-1·min^-1

C．CO₂的平衡轉化率為25％

D．該溫度時化學平衡常數為

（mol/L）^－2

②在相同溫度、相同容積的3個密閉容器中，按不同方式投入反應物，保持恒溫、恒容，測得反應達到平衡時的有關數據如下：

容器	容器1	容器2	容器3
反應物投入量（始態）	1molCO₂、3molH₂	0.5molCO₂、1.5molH₂	1molCH₃OH、1molH₂O
CH₃OH的平衡濃度/mol?L^-1	c₁	c₂	c₃
平衡時體系壓強/Pa	p₁	p₂	p₃

則下列各量的大小關系為c₁___________c₃，p₂_________p₃(填“大于”、“等于”或“小于”)。
（4）近年來，甲醇燃料電池技術獲得了新的突破，如圖所示為甲醇燃料電池的裝置示意圖。電池工作時，分別從b、c充入CH₃OH、O₂，回答下列問題：

①從d處排出的物質是___________，溶液中的質子移向電極__________(填“M”或“N”)；
②電極M上發生的電極反應式為__________________________。

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