题目内容
3.甲醇质子交换膜燃料电池中将甲醇蒸气转化为氢气的两种反应原理是:①CH3OH(g)+H2O(g)═CO2(g)+3H2(g)△H=+49.0kJ/mol
②CH3OH(g)+$\frac{1}{2}$O2(g)═CO2(g)+2H2(g)△H=-192.9kJ/mol
则下列说法不正确的是( )
| A. | CH3OH的燃烧热为192.9 kJ/mol | |
| B. | CH3OH转变成H2的过程不一定要吸收能量 | |
| C. | 根据①②推知反应:H2O(g)═H2(g)+$\frac{1}{2}$O2(g)△H=+241.9 kJ/mol | |
| D. | 根据②推知反应:CH3OH(l)+$\frac{1}{2}$O2(g)═CO2(g)+2H2(g)的△H>-192.9 kJ/mol |
分析 A、燃烧热是在101kP下,1mol可燃物完全燃烧生成稳定的氧化物时所放出的热量;
B、CH3OH转变成H2可以通过反应①来实现,也可以通过反应②来实现;
C、根据盖斯定律,将反应①-②可得H2O(g)═H2(g)+$\frac{1}{2}$O2(g);
D、对于放热反应,反应物的能量越低,反应放出的热量越少,则△H越大.
解答 解:A、燃烧热是在101kP下,1mol可燃物完全燃烧生成稳定的氧化物时所放出的热量,即H元素要转化为液态水,故甲醇的燃烧热不是192.9KJ/mol,故A错误;
B、CH3OH转变成H2可以通过反应①来实现,也可以通过反应②来实现,而反应②为放热反应,故甲醇转变为氢气不一定要吸收能量,故B正确;
C、根据盖斯定律,将反应①-②可得:H2O(g)═H2(g)+$\frac{1}{2}$O2(g)△H=49.0KJ/mol-(-192.9KJ/mol)=+241.9KJ/mol,故C正确;
D、1molCH3OH(l)的能量低于1molCH3OH(g)所具有的能量,而对于放热反应,反应物的能量越低,反应放出的热量越少,则△H越大,故反应CH3OH(l)+$\frac{1}{2}$O2(g)═CO2(g)+2H2(g)的△H>-192.9 kJ/mol,故D正确.
故选A.
点评 本题考查了热化学方程式的分析应用,掌握盖斯定律的运用、反应热的大小比较和物质能量的变化判断是解题关键,题目难度中等.
练习册系列答案
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13.下列水溶液一定呈中性的是( )
| A. | c(NH4+)=c(Cl-)的NH4Cl和氨水的混合溶液 | |
| B. | c(H+)=1.0×10-7mol•L-1的溶液 | |
| C. | pH=7的溶液 | |
| D. | 室温下将pH=3的酸与pH=11的碱等体积混合后的溶液 |
11.下列关于热化学反应的描述中正确的是( )
| A. | 已知 H+(aq)+OH-(aq)═H2O(l)△H=-57.3 kJ•mol-1,则 H2SO4和Ba(OH)2反应的反应热△H=2×(-57.3)kJ•mol-1 | |
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| C. | H2(g)的燃烧热是285.8 kJ•mol-1,则 2H2O(g)═2H2(g)+O2(g)△H=+571.6 kJ•mol-1 | |
| D. | 燃料电池中将甲醇蒸气转化为氢气的热化学方程式是 CH3OH(g)+$\frac{1}{2}$O2(g)═CO2(g)+2H2(g)△H=-192.9 kJ•mol-1,则 CH3OH(g)的燃烧热为 192.9 kJ•mol-1 |
18.
一定条件下铁可以和CO2发生反应:Fe(s)+CO2(g) FeO(s)+CO(g)△H>0,1100℃时,向某密闭容器中加入足量铁粉并充入一定量的CO2气体,反应过程中CO2和CO的浓度与时间的关系如图所示.
(1)该反应的平衡常数表达式 K=$\frac{c(CO)}{c(C{O}_{2})}$.
(2)能表明反应一定处于平衡状态的是AB(填序号).
A.固体总质量保持不变 B.气体密度不变
C.v正(Fe)=v逆(FeO) D.CO2与CO浓度相等
(3)8min 内,CO的平均反应速率v(CO)=0.0625 mol•L-1•min-1
(4)1100℃时,2L的密闭容器中,按不同方式投入反应物,保持恒温、恒容,测得反应达到平衡时的有关数据如下:
①下列说法正确的是BC.
A.2c1=3c2 B.φ1=φ2
C.p1<p2 D.α1=α2
②求 c1=0.67mol•L-1、φ1=33.3%、α2=33.3%.
(1)该反应的平衡常数表达式 K=$\frac{c(CO)}{c(C{O}_{2})}$.
(2)能表明反应一定处于平衡状态的是AB(填序号).
A.固体总质量保持不变 B.气体密度不变
C.v正(Fe)=v逆(FeO) D.CO2与CO浓度相等
(3)8min 内,CO的平均反应速率v(CO)=0.0625 mol•L-1•min-1
(4)1100℃时,2L的密闭容器中,按不同方式投入反应物,保持恒温、恒容,测得反应达到平衡时的有关数据如下:
| 甲 | 乙 | |
| 量 | 3mo Fe、 mo CO | mo FeO、 3mo CO |
| CO浓度(mo•-1) | c1 | c |
| CO体积分数 | φ1 | φ |
| 体系压强(Pa) | p1 | p |
| 气态转化率 | α1 | α |
A.2c1=3c2 B.φ1=φ2
C.p1<p2 D.α1=α2
②求 c1=0.67mol•L-1、φ1=33.3%、α2=33.3%.
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