【题目】甲醇是一种重要的化工原料,又是一种可再生能源,具有开发和应用的广阔前景。
(1)已知:CH3OH(g)===HCHO(g)+H2(g) ΔH=+84 kJ·mol-1
2H2(g)+O2(g)===2H2O(g) ΔH=-484 kJ·mol-1
①工业上常以甲醇为原料制取甲醛,请写出CH3OH(g)与O2(g)反应生成HCHO(g)和H2O(g)的热化学方程式:______________________________________________。
②在上述制备甲醛时,常向反应器中通入适当过量的氧气,其目的_________________。
(2)工业上可用如下方法合成甲醇,化学方程式为CO(g)+2H2(g)==CH3OH(g),已知某些化学键的键能数据如下表:
化学键 | C—C | C—H | H—H | C—O | C≡O | O—H |
键能/(kJ·mol-1) | 348 | 413 | 436 | 358 | x | 463 |
请回答下列问题:
①图1中曲线a到曲线b的措施是_________。
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②已知CO中的C与O之间为叁键,其键能为x kJ/mol,则x=________。
(3)由甲醇、氧气和NaOH溶液构成的新型手机电池,可使手机连续使用一个月才充一次电。
①该电池负极的电极反应式为______________________________________。
②若以该电池为电源,用石墨作电极电解200 mL含有如下离子的溶液。
离子 | Cu2+ | H+ | Cl- | SO42- |
c/(mol·L-1) | 0.5 | 2 | 2 | 0.5 |
电解一段时间后,当两极收集到相同体积(相同条件下)的气体时(忽略溶液体积的变化及电极产物可能存在的溶解现象)阳极上收集到氧气的质量为________。
(4)电解水蒸气和CO2产生合成气(H2
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【题目】Ⅰ.CH4和CO2可以制造价值更高的化学产品。已知:
CH4(g)+2O2(g)
CO2(g)+2H2O(g) ΔH 1=a kJ/mol
CO(g)+H2O(g)
CO2(g)+H2(g) ΔH 2=b kJ/mol
2CO(g)+O2(g)
2CO2(g) ΔH 3=c kJ/mol
(1)求反应CH4(g)+CO2(g)
2CO(g)+2H2(g) ΔH =______kJ/mol(用含a、b、c的代数式表示)。
(2)一定条件下,等物质的量的(1)中反应生成的气体可合成二甲醚(CH3OCH3),同时还产生了一种可参与大气循环的无机化合物,该反应的化学方程式为_______________。
Ⅱ.钠硫电池以熔融金属Na、熔融S和多硫化钠(Na2Sx )分别作为两个电极的反应物,多孔固体Al2O3陶瓷(可传导Na+)为电解质,其反应原理如图所示:
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Na2Sx
2Na+xS (3<x<5)
物质 | Na | S | Al2O3 |
熔点/℃ | 97.8 | 115 | 2050 |
沸点/℃ | 892 | 444.6 | 2980 |
(3)根据上表数据,判断该电池工作的适宜温度应为______________(填字母序号)。
A.100℃以下 B.100℃~300℃
C.300℃~350℃ D.350℃~2050℃
(4)关于钠硫电池,下列说法正确的是______(填字母序号)。
A.放电时,电极A为负极
B.放电时,Na+的移动方向为从B到A
C.充电时,电极A应连接电源的正极
D.充电时电极B的电极反应式为
2e
xS
(5)25℃时,若用钠硫电池作为电源电解500mL 0.2mol/L NaCl溶液,当溶液的c(OH-)=0.1mol/L时,电路中通过的电子的物质的量为_________mol,两极的反应物的质量差为_________g。(假设电解前两极的反应物的质量相等)
III.(6)在标准状态即压力为100kPa,一定温度下,由元素最稳定的单质生成生成 1mol 纯化合物时的反应热称为该化合物的标准摩尔生成焓(ΔfHΘm)。已知 100kPa,一定温度下:
Fe2 O 3(s+3C(石墨)=2Fe(s)+3CO(g) △H=+490.0 kJ/mol
CO(g)+1/2O2(g)=CO2 (g) △H=-280.0kJ/mol
C(石墨)+O2 ( g)=CO2 (g) △H=-390.5kJ/mol
则 Fe2O3 的标准摩尔生成焓ΔfHΘm=__________________。