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甲醇質子交換膜燃料電池中將甲醇蒸氣轉化為氫氣的一種反應原理如下：
CH₃OH(g) + H₂O(g) → CO₂(g) + 3H₂(g) – 49.0 kJ
下列說法正確的是

A．1 LCH₃OH蒸汽與1 L水蒸汽反應生成1 L CO₂氣體與3 L氫氣吸收熱量49.0 kJ

B．1個CH₃OH分子與1個水分子反應生成1個CO₂分子與3個H₂分子吸收49.0 kJ熱量

C．相同條件下1molCH₃OH(g)與1mol H₂O(g)的能量總和小于1molCO₂(g)與3 mol H₂(g)的能量總和

D．1 molCH₃OH蒸汽與1 mol液態水反應生成1mol CO₂氣體與3 mol 氫氣吸收的熱量小于49.0 kJ

試題分析：A．1molCH₃OH蒸汽與1mol水蒸汽反應生成1mol CO₂氣體與3mol 氫氣吸收熱量49.0kJ，故A錯誤；B．1molCH₃OH蒸汽與1mol水蒸汽反應生成1mol CO₂氣體與3mol 氫氣吸收熱量49.0kJ，故B錯誤；C．放熱反應中反應物的總能量大于生成物的總能量，所以1molCH₃OH（g）與1mol H₂O（g）的能量總和小于1molCO₂（g）與3 mol H₂（g）的能量總和，故C正確；D．液態水吸收熱量變為氣態，所以1 molCH₃OH蒸汽與1 mol液態水反應生成1mol CO₂氣體與3 mol 氫氣吸收的熱量大于49.0 kJ，故D錯誤；故選：C．

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相關習題

科目：高中化學 來源：不詳 題型：填空題

已知單質硫在通常條件下以S₈(斜方硫)的形式存在，而在蒸氣狀態時，含有S₂、S₄、S₆及S₈等多種同素異形體，其中S₄、S₆和S₈具有相似的結構特點，其結構如下圖所示：

在一定條件下，S₈(s)和O₂(g)發生反應依次轉化為SO₂(g)和SO₃(g)。反應過程和能量關系可用下圖簡單表示(圖中的ΔH表示生成1 mol含硫產物的數據)。

(1)寫出表示S₈燃燒熱的熱化學方程式_____________________。
(2)寫出SO₃分解生成SO₂和O₂的熱化學方程式_________________________。
(3)若已知SO₂中硫氧鍵的鍵能為d kJ·mol^-1，O₂中氧氧鍵的鍵能為e kJ·mol^-1，則S₈分子中硫硫鍵的鍵能為___________。

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科目：高中化學 來源：不詳 題型：單選題

已知：2H₂(g) + O₂(g)＝2H₂O(l) ΔH＝－571．6 kJ·mol^－1
2H₂(g) + O₂(g)＝2H₂O(g） ΔH＝－483．6kJ·mol^－1
2CH₃OH(l)＋3O₂(g)===2CO₂(g)＋4H₂O(l) ΔH＝－1452 kJ·mol^－1
下列說法正確的是

A．H₂(g)的燃燒熱ΔH＝－285．8 kJ·mol^－1

B．1molH₂O(l)變成1mo1H₂O(g)，吸收88kJ能量

C．3H₂(g)＋CO₂(g)=CH₃OH(l)＋H₂O(l)ΔH＝＋135．9 kJ·mol^－1

D．可以尋找特殊催化劑使H₂O分解，同時放出能量

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科目：高中化學 來源：不詳 題型：填空題

（1）醫療上常用濃度為75%的某有機物水溶液作皮膚消毒液。該有機物的結構簡式是。
（2）一定條件下，0.1mol氨氣與氧氣反應生成兩種無毒氣體，放出31.67kJ熱量。寫出核反應的熱化學方程式：。
（3）現有固體X，可能含有Cu、SiO₂、KNO₃、NH₄Cl中的一種或幾種。為了探究其成分，某學習小組取該樣品進行如下實驗（部分產物已略去）。

①步驟I中發生反應的離子方程式為                           。
②20.00gX中Cu的質量分數為                。
③為進一步確定固體X的組成，常溫下，學習小組另取固體X加水，充分攪拌后過濾，測得濾液的pH＜7。他們判斷一定有NH₄Cl，理由是          。
（4）工業上常用電滲析法生產HI，其模擬實驗如圖。寫出陰極的電極反應式：           。

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科目：高中化學 來源：不詳 題型：填空題

化學反應變化過程及結果的研究。按要求回答問題：
（1）關于反應過程中能量變化的研究：

則：2CO（g）+O₂（g）=2CO₂（g）△H= kJ·mol^-1。
（2）關于反應速率和限度的研究：
工業生產尿素的原理是以NH₃和CO₂為原料合成尿素[CO(NH₂)₂]，反應的化學方程式為：
2NH₃ (g)+ CO₂ (g)

CO(NH₂)₂ (l) + H₂O (l)，該反應的平衡常數（K）和溫度（T / ℃）關系如下：

T / ℃	165	175	185	195
K	111.9	74.1	50.6	34.8

①焓變ΔH _______0 （填“>”、“<”或“=”）。
②在一定溫度和壓強下，若原料氣中的NH₃和CO₂的物質的量之比（氨碳比）

，下圖（1）是氨碳比（x）與CO₂平衡轉化率（α）的關系。α隨著x增大而增大的原因是。

③上圖中的B點處，NH₃的平衡轉化率為。
（3）關于電化學的研究：
鋁是日常生活中用途最多的金屬元素，下圖為Al-AgO電池的構造簡圖，電解質溶液為NaOH，它可用作水下動力電源，該電池中鋁電極反應式為。用該電池電解尿素[CO(NH₂)₂]的堿性溶液制氫的裝置示意圖如下圖（電解池中隔膜僅阻止氣體通過，陰、陽極均為惰性電極）。電解時，陽極的電極反應式為。

（4）關于電離平衡的研究：
人體血液里存在重要的酸堿平衡：

，使人體血液pH保持在7.35～7.45，否則就會發生酸中毒或堿中毒。其pH隨c(HCO₃^-)∶c(H₂CO₃)變化關系如下表：

c(HCO₃^-)∶c(H₂CO₃)	1.0	17.8	20.0	22.4
pH	6.10	7.35	7.40	7.45

試回答：
正常人體血液中，HCO₃^-的水解程度       電離程度（填“大于”、“小于”、“等于”）；
②人體血液酸中毒時，可注射緩解        （填選項）；
A．NaOH溶液   B．NaHCO₃溶液    C．NaCl溶液    D．Na₂SO₄溶液
③ pH=7.00的血液中，c(H₂CO₃)       c(HCO₃^－) （填“<”、“>”、“＝”）

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科目：高中化學 來源：不詳 題型：填空題

氨氣是生產化肥、硝酸等的重要原料，圍繞合成氨人們進行了一系列的研究
（1）氫氣既能與氮氣又能與氧氣發生反應，但是反應的條件卻不相同。
已知：2H₂(g) + O₂(g) = 2H₂O (g) ΔH =" -483.6" kJ/mol
3H₂ (g) + N₂(g)

2NH₃(g) ΔH =" -92.4" kJ/mol

計算斷裂1 mol N≡N鍵需要能量 kJ ，氮氣分子中化學鍵比氧氣分子中的化學鍵鍵（填“強”或“弱”），因此氫氣與二者反應的條件不同。
（2）固氮是科學家致力研究的重要課題。自然界中存在天然的大氣固氮過程：N₂(g) + O₂(g) =" 2NO" (g) ΔH =" +180.8" kJ/mol ，工業合成氨則是人工固氮。
分析兩種固氮反應的平衡常數，下列結論正確的是。

反應	大氣固氮		工業固氮
溫度/℃	27	2000	25	350	400	450
K	3.84×10^-31	0.1	5×10⁸	1.847	0.507	0.152

A．常溫下，大氣固氮幾乎不可能進行，而工業固氮非常容易進行
B．人類大規模模擬大氣固氮是無意義的
C．工業固氮溫度越低，氮氣與氫氣反應越完全
D．K越大說明合成氨反應的速率越大
（3）在恒溫恒容密閉容器中按照甲、乙、丙三種方式分別投料, 發生反應：3H₂ (g) + N₂(g)

2NH₃(g)測得甲容器中H₂的轉化率為40%。

	N₂	H₂	NH₃
甲	1	3	0
乙	0.5	1.5	1
丙	0	0	4

判斷乙容器中反應進行的方向       。（填“正向”或“逆向”）
達平衡時，甲、乙、丙三容器中NH₃的體積分數大小順序為       。
（4）氨氣是合成硝酸的原料，寫出氨氣與氧氣反應生成一氧化氮和氣態水的熱化學方程式       。

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科目：高中化學 來源：不詳 題型：計算題

碳和碳的化合物在生產、生活中的應用非常廣泛，在提倡健康生活已成潮流的今天，“低碳生活”不再只是一種理想，更是一種值得期待的新的生活方式。
（1）將CO₂與焦炭作用生成CO，CO可用于煉鐵等。
①已知：Fe₂O₃(s)＋3C(石墨)＝2Fe(s)＋3CO(g) ΔH₁＝ +489.0 kJ/mol
C(石墨)＋CO₂(g)＝2CO(g)   ΔH₂＝+172.5 kJ/mol
則CO還原Fe₂O₃的熱化學方程式為                                        ；
②氯化鈀（PdCl₂）溶液常被應用于檢測空氣中微量CO。PdCl₂被還原成單質，反應的化學方程式為                                                ；
（2）將兩個石墨電極插入KOH溶液中，向兩極分別通入C₃H₈和O₂構成丙烷燃料電池。
①負極電極反應式是：                                            ；
②某同學利用丙烷燃料電池設計了一種電解法制取Fe(OH)₂的實驗裝置（如下圖所示），通電后，溶液中產生大量的白色沉淀，且較長時間不變色。下列說法中正確的是          （填序號）

A．電源中的a一定為正極，b一定為負極
B．可以用NaCl溶液作為電解液
C．A、B兩端都必須用鐵作電極
D．陰極發生的反應是：2H⁺＋2e^－＝H₂↑
（3）將不同量的CO(g)和H₂O(g)分別通入體積為2L的恒容密閉容器中，進行反應：CO(g)＋H₂O(g)

CO₂(g)＋H₂(g)，得到如下三組數據：

實驗組	溫度/℃	起始量/mol		平衡量/mol	達到平衡所需時間/min
實驗組	溫度/℃	H₂O	CO	CO₂	達到平衡所需時間/min
1	650	2	4	1.6	5
2	900	1	2	0.4	3
3	900	1	2	0.4	1

①該反應的正反應為          （填“吸”或“放”）熱反應；
②實驗2中，平衡常數K＝          ；
③實驗3跟實驗2相比，改變的條件可能是                （答一種情況即可）；
（4）將2.4g碳在足量氧氣中燃燒，所得氣體通入100mL 3.0mol/L的氫氧化鈉溶液中，完全吸收后，溶液中所含離子的物質的量濃度由大到小的順序                   。

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科目：高中化學 來源：不詳 題型：填空題

氮的化合物合成、應用及氮的固定一直是科學研究的熱點。
（1）以CO₂與NH₃為原料合成化肥尿素的主要反應如下：
①2NH₃(g)＋CO₂(g)＝NH₂CO₂NH₄(s)；ΔH＝－159.47 kJ·mol^－1
②NH₂CO₂NH₄(s)＝CO (NH₂)₂(s)＋H₂O(g)；ΔH＝a kJ·mol^－1
③2NH₃(g)＋CO₂(g)＝CO(NH₂)₂(s)＋H₂O(g)；ΔH＝－86.98 kJ·mol^－1
則a為。
（2）反應2NH₃(g)＋CO₂(g)

CO(NH₂)₂(l)＋H₂O(g)在合成塔中進行。下圖中Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ三條曲線為合成塔中按不同氨碳比 [n(NH₃)/n(CO₂)]和水碳比[n(H₂O)/n(CO₂)]投料時二氧化碳轉化率的情況。

①曲線Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ水碳比的數值分別為：
A. 0.6～0.7       B. 1～1.1        C. 1.5～1.61
生產中應選用水碳比的數值為     （選填序號）。
②生產中氨碳比宜控制在4.0左右，而不是4.5的原因可能是   。
（3）尿素可用于濕法煙氣脫氮工藝，其反應原理為：
NO＋NO₂＋H₂O＝2HNO₂      2HNO₂＋CO(NH₂)₂＝2N₂↑＋CO₂↑＋3H₂O。
①當煙氣中NO、NO₂按上述反應中系數比時脫氮效果最佳。若煙氣中V(NO)∶V(NO₂)＝5∶1時，可通入一定量的空氣，同溫同壓下，V(空氣)∶V(NO)＝      （空氣中氧氣的體積含量大約為20%）。
②下圖是尿素含量對脫氮效率的影響，從經濟因素上考慮，一般選擇尿素濃度約為           %。

（4）下圖表示使用新型電極材料，以N₂、H₂為電極反應物，以HCl－NH₄Cl為電解質溶液制造出既能提供能量，同時又能實現氮固定的新型燃料電池。請寫出該電池的正極反應式。生產中可分離出的物質A的化學式為。

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科目：高中化學 來源：不詳 題型：單選題

已知N≡N鍵的鍵能是a kJ﹒mol^-1，H－H鍵的鍵能是b kJ﹒mol^-1，N－H鍵的鍵能是c kJ﹒mol^-1，則N₂(g) + 3 H₂(g) =" 2" NH₃(g)的△H（單位：kJ﹒mol^-1）為

A．3c–a-b

B．a+b-3c

C．a+3b-2c

D．a+3b-6c

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