题目内容

【题目】参考如图,按要求回答下列问题:

(1)甲醇质子交换膜燃料电池将甲醇蒸气转化为氢气的一种原理是CH3OH(g)和H2O反应生成CO2和H2 . 若在反应体系中加入催化剂,反应速率增大,正反应活化能 a的变化是(填“增大”、“减小”、“不变”),反应热△H的变化是(填“增大”、“减小”、“不变”).请写出CH3OH(g)和H2O(g)反应的热化学方程式
(2)甲醇质子交换膜燃料电池中将甲醇蒸气转化为氢气的另一种反应原理是:
CH3OH(g)+ O2(g)CO2(g)+2H2(g)△H=﹣c kJ/mol
又知H2O(g)H2O(l)△H=﹣d kJ/mol.
则甲醇燃烧热的热化学方程式为

【答案】
(1)减小,不变,CH3OH(g)+H2O(g)=CO2(g)+3H2(g)△H=+(a﹣b)kJ/mol
(2)CH3OH(g)+ O2(g)=CO2(g)+2H2O(l)△H=(2a﹣2b+3c+2d)kJ/mol
【解析】解:(1)催化剂降低反应的活化能,加快反应速率,即a减小,但催化剂不能改变活化能,即反应热△H不变,反应能量图中生成物的总能量大于反应物的总能量,则为吸热反应,由图可知,1mol 甲醇和1mol 水蒸气反应生成CO2和氢气吸收的热量为(a﹣b)kJ,反应热化学方程式为:CH3OH(g)+H2O(g)=CO2(g)+3H2(g)△H=+(a﹣b)kJ/mol;

所以答案是:减小; 不变;CH3OH(g)+H2O(g)=CO2(g)+3H2(g)△H=+(a﹣b)kJ/mol;
(2)已知:①CH3OH(g)+ O2(g)=CO2(g)+2H2(g)△H=c kJ/mol,

②H2O(g)=H2O(l)△H=d kJ/mol,

③CH3OH(g)+H2O(g)=CO2(g)+3H2(g)△H=+(a﹣b)kJ/mol;

根据盖斯定律①×3﹣2×(③﹣②)可得:CH3OH(g)+ O2(g)=CO2(g)+2H2O(l)△H=(2a﹣2b+3c+2d)kJ/mol;

所以答案是:CH3OH(g)+ O2(g)=CO2(g)+2H2O(l)△H=(2a﹣2b+3c+2d)kJ/mol.
【考点精析】根据题目的已知条件,利用反应热和焓变的相关知识可以得到问题的答案,需要掌握在化学反应中放出或吸收的热量,通常叫反应热.

练习册系列答案
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【题目】硫化氢(H2S)的转化是资源利用和环境保护的重要研究课题。

(1)H2S和CO混合加热可制得羰基硫(COS),羰基疏可作粮食熏蒸剂,能防止其些昆虫、线虫和真菌的危害。反应方程式为CO(g)+H2S(g)=COS(g)+H2(g)。

羰基硫的电子式为__________

下列能说明碳与硫两元素非金属性相对强弱的是_______(填字母代号)。

a.相同条件下水溶液的pHNa2CO3Na2SO4

b.酸性:H2SO3H2CO3

cSH2的化合比CH2的化合更容易

2H2S具有还原性,在酸性条件下,能与KMnO4反应生成SMnSO4K2SO4H2O,写出该反应的化学方程式____________

3H2S气体溶于水形成的氢硫酸是一种二元弱酸,25℃时,在010mol·L1 H2S溶液中,通入HCl气体或加入NaOH固体以调节溶液pH,溶液pHc(S2)关系如图所示(忽略溶液体积的变化、H2S的挥发)

①pH=13时,溶液中的c(H2S)c(HS)=______ mol·L1

某溶液含0.020 mol·L1Mn20.10 mol·L1H2S,当溶液pH=_______时,Mn2开始沉淀。[已知:Ksp(MnS)=2.8×10-13]

4H2S的废气可用烧碱溶液吸收,将烧碱吸收H2S后的溶液加入到如图所示的电解池的阳极区进行电解。电解过程中阳极区发生如下反应:S22e=S↓ (n1)SS2Sn2写出电解时阴极的电极反应式:______________________

(5)一定温度下将NH4HS固体放入定容真空密闭容器中,可部分分解为硫化氢和氨气:NH4HS(s)H2S(g)+NH3(g)。

①可以判断上述分解反应已经达到化学平衡状态的是_______ (填字母代号)

A.v(H2S)=v(NH3) B.密闭容器中总压强不变

C.密闭容器中混合气体的密度不变 D.密闭容器中氨气的体积分数不变

②当上述反应达平衡时:p(NH3)×p(H2S)=a(Pa2),则平衡时容器中的总压为_______Pa( 用含a 的代数式表示).[p(NH3)、p(H2S)分别代表NH3、H2S的压强,Pa为压强的单位]

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