【題目】參考下列圖表和有關要求回答問題:

(1)1 mol NO2(g)1 mol CO(g)反應生成CO2NO過程中能量變化示意圖,若在反應體系中加入催化劑,反應速率增大,E2的變化是________(增大”“減小不變,下同),ΔH的變化是________。請寫出NO2CO反應的熱化學方程式:_________。

(2)甲醇質(zhì)子交換膜燃料電池中將甲醇蒸氣轉化為氫氣的兩種反應原理是:

CH3OH(g)+H2O(g)===CO2(g)+3H2(g) ΔH=+49.0 kJ·mol1

CH3OH(g)+O2(g)===CO2(g)+2H2(g) ΔH=-192.9 kJ·mol1

又知③H2O(g)===H2O(l) ΔH=-44 kJ·mol1

則甲醇燃燒生成液態(tài)水的熱化學方程式:____________________________________

(3)下表是部分化學鍵的鍵能數(shù)據(jù):

化學鍵

P—P

P—O

O===O

P===O

鍵能(kJ·mol1)

198

360

498

x

已知1 mol白磷(P4)完全燃燒放熱為1194kJ,白磷及其完全燃燒的產(chǎn)物結構如圖所示,則表中x=________ kJ·mol1

【答案】 減小 不變 NO2(g) +CO(g)==NO(g) +CO2(g) △H=-234kJ·mol-1 CH3OH(g) +3/2O2(g)= CO2(g) +2H2O(l) △H=-764.7kJ·mol-1 138

【解析】(1)加入催化劑會降低反應活化能,使最高點的能量降低,所以E2減小。因為反應物和生成物的能量不變,所以焓變不會變化。根據(jù)圖像可以得到反應的焓變H=-(368-134)=-234kJ·mol-1,所以方程式為NO2(g) +CO(g)==NO(g) +CO2(g) H=-234kJ·mol-1

(2)將反應進行如下計算:②×3-①×2+③×2即得:CH3OH(g) +3/2O2(g)= CO2(g) +2H2O(l) H=-764.7kJ·mol-1;

(3)1mol P45mol O2燃燒生成1mol P4O10放出的熱量為1194kJ,即生成物成鍵放出的熱量比反應物斷鍵吸收的熱量多出1194kJ,得到360×12+4X-(198×6+498×5)=1194。

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實驗編號

實驗操作

實驗現(xiàn)象


滴入KSCN溶液

溶液變紅色


滴入AgNO3溶液

有黃色沉淀生成


滴入K3[Fe(CN)6]溶液

有藍色沉淀生成


滴入淀粉溶液

溶液變藍色

A③ B④ C④ D

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限選材料:ZnSO4(aq),F(xiàn)eSO4 (aq),CuSO4 (aq);銅片,鐵片,鋅片和導線

(1)完成原電池甲的裝置示意圖,并作相應的標注。要求:在同一燒杯中,電極與溶液含相同的金屬元素。_____________

(2)以銅片為電極之一,硫酸銅溶液為電解質(zhì)溶液,只在一個燒杯中組裝原電池乙,工作一段時間后,可觀察到負極________________

(3)甲乙兩種原電池中可更有效地將化學能轉化為電能的是____________,其原因是_________________________

(4)根據(jù)犧牲陽極的陰極保護法原理,為了減緩電解質(zhì)溶液中鐵片的腐蝕,在上述的材料中應選__________作陽極。

Ⅱ. COH2反應還可制備C2H5OH,C2H5OH可作為燃料使用,用C2H5OHO2組合形成的質(zhì)子交換膜燃料電池的結構示意圖如下:

電池總反應為C2H5OH+3O2===2CO2+3H2O,則d電極是________(正極負極”),c電極的反應方程式為_______________________________。若線路中轉移2 mol電子,則上述燃料電池,消耗的O2在標況下的體積為______ L。

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