分析 (1)根據氫離子移動方向知,右側電極為正極,通入氧氣發(fā)生得電子的還原反應,左側電極為負極,負極上通入燃料,發(fā)生失電子的氧化反應;
(2)根據甲醇電極發(fā)生的反應和轉移電子之間的關系式計算;
(3)根據轉移電子守恒計算生成氯氣的體積;
(4)依據題干條件,計算化學方程式中的量對應下的反應放熱,結合熱化學方程式的書寫方法,標注物質聚集狀態(tài),對應量的反應熱;
(5)依據轉化率結合熱化學方程式計算得到.
解答 解:(1)①據氫離子移動方向知,右側電極為正極,正極通入氧氣,即c口通入的物質為氧氣,左側電極為負極,負極上通入燃料甲醇,發(fā)生反應為:CH3OH+H2O-6e-═CO2+6H+,
故答案為:O2;CH3OH+H2O-6e-═CO2+6H+;
②正極上氧氣得電子和氫離子反應生成水,電極反應式為:3O2+12H++12e-=6H2O,負極上甲醇失電子和水反應生成二氧化碳和氫離子,電極反應式為2CH3OH-12e-+2H2O=2CO2↑+12H+,根據2CH3OH-12e-+2H2O=2CO2+12H+知,甲醇和轉移電子之間的關系式得,當6.4g甲醇完全反應生成CO2時,轉移電子的物質的量=$\frac{6.4g}{32g/mol}$×6=1.2mol,則轉移電子個數(shù)為1.2NA,
故答案為:1.2;
(3)該電池通入O2的電極發(fā)生反應:O2+4H++4e-=2H2O,產生氯氣的電極上發(fā)生反應:2Cl--2e-=Cl2↑,根據轉移電子守恒得氯氣的體積=$\frac{1L×4}{2}$=2L,故答案為:2;
(4)已知4.4g CO2氣體與H2經催化加氫生成CH3OH氣體和水蒸氣時放出4.95kJ的能量,則1mol二氧化碳全部反應放熱49.5KJ;結合熱化學方程式書寫方法寫出熱化學方程式為:CO2(g)+3H2(g)=CH3OH(g)+H2O(g)△H=-49.5KJ/mol;
故答案為:CO2(g)+3H2(g)=CH3OH(g)+H2O(g)△H=-49.5KJ/mol;
(5)在270℃、8MPa和適當催化劑的條件下,物質為氣體,反應的熱化學方程式為:CO2(g)+3H2(g)=CH3OH(g)+H2O(g)△H=-49.5KJ/mol,CO2的轉化率達到22%,則4.48m3(已折合為標準狀況)的CO2在合成CH3OH氣體過程中轉化的物質的量為:$\frac{4.48×1{0}^{3}L}{22.4L/mol}$×22%=44mol,反應能放出熱量44mol×49.5KJ/mol=2178KJ;
故答案為:200;2178.
點評 本題考查了原電池的工作原理以及電極反應式的書寫計算、熱化學方程式的書寫與計算、熱化學方程式的含義、計算應用,蓋斯定律的計算應用,題目難度中等.
科目:高中化學 來源: 題型:填空題
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科目:高中化學 來源: 題型:選擇題
A. | 加入少量水,v(H2)不變 | B. | 加入CH3COONa固體,v(H2)減小 | ||
C. | 加入NH4HSO4固體,v(H2)不變 | D. | 滴加少量CuSO4溶液,v(H2)減小 |
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科目:高中化學 來源: 題型:解答題
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科目:高中化學 來源: 題型:選擇題
A. | 充電時熔鈉電極與電源的負極相連 | |
B. | 放電時Na+向正極移動 | |
C. | 放電時熔鈉電極作電池的正極 | |
D. | 充電時陽極反應式為8Sn2--16e-═nS8 |
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科目:高中化學 來源: 題型:選擇題
A. | 使酚酞試液變紅的溶液:Na+、Cl-、SO42-、Fe3+ | |
B. | 使紫色石蕊試液變紅的溶液:Fe2+、Mg2+、CO32-、Cl- | |
C. | 碳酸氫鈉溶液:K+、SO42-、Cl-、H+ | |
D. | pH>7的溶液:K+、Ba2+、Cl-、NO3- |
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科目:高中化學 來源: 題型:選擇題
A. | 標準狀況下含有NA個氦原子的氦氣的體積約為11.2 L | |
B. | 含0.01 mol FeCl3的飽和溶液滴入沸騰的水中,制得的氫氧化鐵膠體粒子數(shù)為0.01NA | |
C. | 標準狀況下,22.4 L CCl4所含的分子數(shù)約為NA | |
D. | CO和N2組成的42g混合氣體中原子的個數(shù)為3NA |
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科目:高中化學 來源: 題型:選擇題
A. | 反應①屬于加成反應 | B. | 1 mol W完全加成需要4 mol H2 | ||
C. | X的核磁共振氫譜有四個峰 | D. | X、Y、W、Z都能與NaOH溶液反應 |
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科目:高中化學 來源: 題型:填空題
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