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           隨著科學(xué)技術(shù)的進(jìn)步，人們研制了多種甲醇質(zhì)子交換膜燃料電池，以滿足不同的需求。
          （1）有一類甲醇質(zhì)子交換膜燃料電池，需將甲醇蒸氣轉(zhuǎn)化為氫氣，兩種反應(yīng)原理是
          A、CH3OH(g)＋H2O(g)＝CO2(g)＋3H2(g)        ΔH＝＋49.0kJ/mol
          B、CH3OH(g)＋3/2O2(g)＝CO2(g)＋2H2O(g)     ΔH＝－192.9kJ/mol
          又知H2O(l)＝H2O(g)  ΔH＝＋44 kJ/mol，請(qǐng)寫出32g的CH3OH(g)完全燃燒生成液態(tài)水的熱化學(xué)方程式                                  。
          （2）下圖是某筆記本電腦用甲醇質(zhì)子交換膜燃料電池的結(jié)構(gòu)示意圖。甲醇在催化劑作用下提供質(zhì)子和電子，電子經(jīng)外電路、質(zhì)子經(jīng)內(nèi)電路到達(dá)另一極與氧氣反應(yīng)，電池總反應(yīng)為：2CH3OH＋3O2＝2CO2＋4H2O。則c電極是        （填“正極”或“負(fù)極”），
          c電極上發(fā)生的電極反應(yīng)式是                     。
          			
          


			
          

		
          
		
		
	
          
		
          
			
          
				
          
				
          （1）CH3OH(g)+3/2O2(g)=CO2(g)+2H2O(l)ΔH＝-280.9kJ/mol
          （2）負(fù)極  CH3OH+ H2O -6e-= CO2+6H+
          

          解析試題分析：（1）32g的CH3OH的物質(zhì)的量是1mol，根據(jù)蓋斯定律可得，1mol的甲醇完全燃燒生成液態(tài)水放出的熱量=192.9kJ+2×44kJ=280.9kJ。所以32g的CH3OH(g)完全燃燒生成液態(tài)水的熱化學(xué)方程式為CH3OH(g)+3/2O2(g)=CO2(g)+2H2O(l)ΔH＝-280.9kJ/mol
          （2）燃料電池中電子由負(fù)極流向正極，根據(jù)圖中電子的流向判斷，c極是負(fù)極，負(fù)極為燃料發(fā)生氧化反應(yīng)，該電池中的燃料是甲醇，有質(zhì)子生成，所以c電極上發(fā)生的電極反應(yīng)式是CH3OH+ H2O -6e-= CO2+6H+
          考點(diǎn)：考查蓋斯定律的應(yīng)用，熱化學(xué)方程式的書寫，原電池原理的應(yīng)用
          				
          
							
          
			
          
			
          
			
			
          
		
          
	
          

		
          

		





			
          
		
          
		
				
          
				練習(xí)冊(cè)系列答案
		
          
		
				
			

					
          
				相關(guān)習(xí)題
			
          
						
		
          
			
          
				科目：高中化學(xué)
				來源：
				題型：單選題
			
          

						
          甲醇質(zhì)子交換膜燃料電池中將甲醇蒸氣轉(zhuǎn)化為氫氣的兩種反應(yīng)原理是
          ① CH3OH(g)+H2O(g)=CO2(g)+3H2(g)；△H=＋49.0 kJ/mol
          ② CH3OH(g)+1/2O2(g)=CO2(g)+2H2(g)；△H=－192.9 kJ/mol 
          下列說法正確的是
          A．CH3OH的燃燒為吸熱反應(yīng) 
          B．反應(yīng)①中的能量變化如圖所示
           
          C．CH3OH轉(zhuǎn)變成H2的過程一定要吸收能量 
          D．根據(jù)②推知反應(yīng)：CH3OH(l)+1/2O2(g)=CO2(g)+2H2(g)的△H >－192.9kJ/mol 
          

			
          

			
          
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				科目：高中化學(xué)
				來源：
				題型：填空題
			
          

						
          合成氣(CO和H2)是重要的化工原料，在工業(yè)生產(chǎn)中有著廣泛的應(yīng)用。
          （1）工業(yè)上用甲烷和水蒸氣在高溫條件下發(fā)生反應(yīng)制備合成氣(CO和H2)，4g甲烷完全反應(yīng)吸收51.5KJ熱量，寫該反應(yīng)的熱化學(xué)方程式                          
          （2）工業(yè)上常用合成氣來冶煉金屬，其中CO還原氧化鐵來冶煉生鐵方程式如下：
          3CO(g)+Fe2O3(s)3CO2(g)+ 2Fe(s) △H<0 
          ①如果上述反應(yīng)在體積不變的密閉容器中發(fā)生，當(dāng)反應(yīng)達(dá)到平衡時(shí)，       。
          A．容器中Fe2O3的質(zhì)量不隨時(shí)間而變化B．反應(yīng)物不再轉(zhuǎn)化為生成物
          C．n (CO) ：n (CO2) = 1：1D．容器中氣體的壓強(qiáng)不隨時(shí)間而變化
          ②在一個(gè)容積為4L的密閉容器中，1000℃時(shí)加入4mol CO(g)和足量Fe2O3(s)，反應(yīng)2分鐘后達(dá)到平衡，測(cè)得此時(shí)容器內(nèi)氣體的密度為40g/L，求該時(shí)間范圍內(nèi)反應(yīng)的平均反應(yīng)速率υ(CO2)= ___、CO的平衡轉(zhuǎn)化率= _____、該反應(yīng)的化學(xué)平衡常數(shù)K=        。
          

			
          

			
          
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				科目：高中化學(xué)
				來源：
				題型：填空題
			
          

						
          （8分） 關(guān)于反應(yīng)熱請(qǐng)回答如下問題:
          (1)向1L1mol/L的NaOH溶液中加入下列物質(zhì)：①濃H2SO4；②稀硝酸；③稀醋酸，恰好完全反應(yīng)的熱效應(yīng)為△H1、△H2、△H3，則三者由小到大順序?yàn)?u>                      。
          (2) 實(shí)驗(yàn)測(cè)得，向200mL1mol/L的NaOH溶液中加入稀醋酸恰好反應(yīng)放出Q kJ的熱量，請(qǐng)寫出熱化學(xué)反應(yīng)方程式：_________________________         。
          (3)已知反應(yīng)CH3—CH3(g)―→CH2=CH2(g)＋H2(g)，有關(guān)化學(xué)鍵的鍵能如下。
          化學(xué)鍵
                     		C—H
                     		C=C
                     		C—C
                     		H—H
           
          鍵能/kJ·mol－1
                     		414．4
                     		615．3
                     		347．4
                     		435．3
           
          試計(jì)算該反應(yīng)的反應(yīng)熱___________________________
          （4）利用N2和H2可以實(shí)現(xiàn)NH3的工業(yè)合成，而氨又可以進(jìn)一步制備硝酸，在工業(yè)上一般可進(jìn)行連續(xù)生產(chǎn)。請(qǐng)回答下列問題：已知：N2(g)+O2(g) = 2NO(g)     △H=+180．5kJ/mol
          N2(g)+3H2(g)  2NH3(g)    △H=－92．4kJ/mol
          2H2(g)+O2(g) = 2H2O(g)         △H=－483．6kJ/mol
          寫出氨氣經(jīng)催化氧化完全生成一氧化氮?dú)怏w和水蒸氣的熱化學(xué)方程式為               。
          

			
          

			
          
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				科目：高中化學(xué)
				來源：
				題型：填空題
			
          

						
          （1）合成氨工業(yè)中氫氣可由天然氣和水反應(yīng)制備，其主要反應(yīng)為：
          CH4(g)+ 2H2O­(g) CO2(g)+4H2­(g)
          反應(yīng)過程中能量變化如圖所示，

          則該反應(yīng)為     反應(yīng)（填“吸熱”或“放熱”）
          若已知，破壞1mol化學(xué)鍵需要吸收的熱量如下表所示：
          化學(xué)鍵
                     		C—H
                     		O—H
                     		C=O
                     		H—H
           
           吸收熱量（kJ/mol）
                     		a
                     		b
                     		c
                     		d
           
          則該反應(yīng)吸收或放出熱量為             kJ(用含a b c d字母的代數(shù)式表示)
          （2）某溫度下，10L密閉容器中充入2mol CH4和3mol H2O(g)，發(fā)生
          CH4(g)+ 2H2O(g) CO2(g)+4H2 (g)反應(yīng)， 反應(yīng)進(jìn)行到4s時(shí)CO2的濃度為0.08mol/L，再過一段時(shí)間反應(yīng)達(dá)平衡，平衡時(shí)容器的壓強(qiáng)是起始時(shí)的1.4倍。
          則 ① 前4s以H2O(g)濃度變化表示的平均反應(yīng)速率為多少？②4s時(shí)，混合氣體中H2的體積分?jǐn)?shù)為多少？③ 平衡時(shí)，CH4的濃度是多少？
          （要求：寫出計(jì)算過程）
          

			
          

			
          
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				科目：高中化學(xué)
				來源：
				題型：填空題
			
          

						
          （15分）氨是最重要的化工產(chǎn)品之一。
          （1）合成氨用的氫氣可以甲烷為原料制得:CH4(g)+H2O(g) CO(g)+3H2(g)。有關(guān)化學(xué)反應(yīng)的能量變化如下圖所示。CH4(g)與H2O(g)反應(yīng)生成CO(g)和H2(g)的熱化學(xué)方程式為        。
              
          （2）CO對(duì)合成氨的催化劑有毒害作用，常用乙酸二氨合銅(Ⅰ)溶液來吸收原料氣中CO，其反應(yīng)原理為：[Cu(NH3)2CH3COO] (l)+CO(g)+NH3(g)[Cu(NH3)3] CH3COO·CO(l) △H＜0。吸收CO后的乙酸銅氨液經(jīng)過適當(dāng)處理后又可再生，恢復(fù)其吸收CO的能力以供循環(huán)使用，再生的適宜條件是 。
          （填寫選項(xiàng)編號(hào)）
          A．高溫、高壓    B．高溫、低壓   C．低溫、低壓    D．低溫、高壓
          （3）用氨氣制取尿素[CO(NH2)2]的反應(yīng)為：2NH3(g)+CO2(g)CO(NH2)2(l)+H2O(g)  △H＜0
          某溫度下，向容積為100L的密閉容器中通入4mol NH3和2molCO2，該反應(yīng)進(jìn)行到40 s時(shí)達(dá)到平衡，此時(shí)CO2的轉(zhuǎn)化率為50%。該溫度下此反應(yīng)平衡常數(shù)K的值為_________。下圖中的曲線表示該反應(yīng)在前25 s內(nèi)的反應(yīng)進(jìn)程中的NH3濃度變化。若反應(yīng)延續(xù)至70s，保持其它條件不變情況下，請(qǐng)?jiān)趫D中用實(shí)線畫出使用催化劑時(shí)該反應(yīng)的進(jìn)程曲線。

          （4）將尿素施入土壤后，大部分是通過轉(zhuǎn)化為碳酸銨或碳酸氫銨后才被作物所利用，尿素分子在微生物分泌的脲酶作用下，轉(zhuǎn)化為碳酸銨。已知弱電解質(zhì)在水中的電離平衡常數(shù)（25℃）如下表：
          弱電解質(zhì)
                     		H2CO3
                     		NH3·H2O
           
          電離平衡常數(shù)
                     		Ka1＝4.30×10-7   Ka2＝5.61×10-11
                     		1.77×10-5
           
          現(xiàn)有常溫下0.1 mol·L-1的(NH4)2CO3溶液，
          ①你認(rèn)為該溶液呈        性（填“酸”、“中”、“堿”），原因是                        。
          ②就該溶液中粒子之間有下列關(guān)系式，你認(rèn)為其中正確的是                。
          A．c (NH4+)＞c (CO32-)＞c (HCO3-)＞c (NH3·H2O)
          B．c(NH4+)+c(H+)＝c(HCO3-)+c(OH-)+c(CO32-)
          C．c (CO32-) + c (HCO3-) +c (H2CO3)＝0.1 mol·L-1
          D．c (NH4+)+ c (NH3·H2O)＝2 c (CO32-) + 2c (HCO3-) +2 c (H2CO3)
          

			
          

			
          
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				科目：高中化學(xué)
				來源：
				題型：填空題
			
          

						
          （14分）運(yùn)用化學(xué)反應(yīng)原理分析解答以下問題
          （1）已知： ①CO(g)+2H2(g)  CH3OH(g)              △Hl= －91kJ·mol－l
          ②2CH3OH(g) CH3OCH3(g)+H2O(g) △H2= －24 kJ·mol－l                ③CO(g) +H2O(g)  CO2(g)+H2(g)       △H3= －41 kJ·mol－l
          且三個(gè)反應(yīng)的平衡常數(shù)依次為K1、K2、K3
              則反應(yīng) 3CO(g) +3H2(g)       CH3OCH3(g) +CO2(g) △H=               .
          化學(xué)平衡常數(shù)K=        （用含K1、K2、K3的代數(shù)式表示）。
          （2）一定條件下，若將體積比為1:2的CO和H2氣體通入體積一定的密閉容器中發(fā)生反應(yīng)
                   3CO(g) +3H2(g)      CH3OCH3(g) +CO2(g)，下列能說明反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài)是         。
           a．體系壓強(qiáng)保持不變    B．混合氣體密度保持不變
          c． CO和H2的物質(zhì)的量保持不變       d．CO的消耗速度等于CO2的生成速率
          （3）氨氣溶于水得到氨水。在25℃下，將x mol．L－l的氨水與y mol．L－1的鹽酸等體積混合，反應(yīng)后溶液顯中性，則c(NH4+)____c（Cl－）（填“>”、“<”、“=”）；用含x和y的代數(shù)式表示出氨水的電離平衡常數(shù)             .
          （4）科學(xué)家發(fā)明了使NH3直接用于燃料電池的方法，其裝置用鉑黑作電極、加入電解質(zhì)溶液中，一個(gè)電極通入空氣，另一電極通入NH3。其電池反應(yīng)式為：4NH3+3O2 = 2N2+6H2O，電解質(zhì)溶液應(yīng)顯           （填“酸性”、“中性”、“堿性”），
          寫出正極的電極反應(yīng)方程式                .
          

			
          

			
          
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				科目：高中化學(xué)
				來源：
				題型：填空題
			
          

						
          （14分）2013年10月我市因臺(tái)風(fēng)菲特遭受到重大損失，市疾控中心緊急采購(gòu)消毒藥品，以滿足災(zāi)后需要。復(fù)方過氧化氫消毒劑具有高效、環(huán)保、無刺激無殘留，其主要成分H2O2是一種無色粘稠液體，請(qǐng)回答下列問題：
          ⑴火箭發(fā)射常以液態(tài)肼（N2H4）為燃料，液態(tài)H2O2為助燃劑。已知：
           N2H4（1）+O2（g）=N2（g）+2H2O（g）  △H="-" 534 kJ·mol－1    ①
           H2O2（1）=H2O（1）+1/2O2（g）  △H="-" 98．64 kJ·mol－1           ②
           H2O（1）=H2O（g）  △H=+44kJ·mol－l            ③
          則反應(yīng)N2H4（1）+2H2O2（1）=N2（g）+4H2O（g）的△H=       ，
          ⑵據(jù)報(bào)道，以硼氫化合物NaBH4(B元素的化合價(jià)為＋3價(jià))和H2O2作 原料的燃 料電池，負(fù)極材料采用Pt/C，正極材料采用MnO2，可用作空軍通信衛(wèi)星電，其工作原理如圖所示。

          則該電池的正極反應(yīng)____                       ___
          ⑶H2O2是一種不穩(wěn)定易分解的物質(zhì)。右圖是H2O2在沒有催化劑時(shí)反應(yīng)進(jìn)程與能量變化圖，請(qǐng)?jiān)趫D上畫出使用催化劑加快分解速率時(shí)能量與進(jìn)程圖 。

          ⑷某化學(xué)興趣小組欲測(cè)定H2O2的分解速率，取溶液0.5L進(jìn)行分析，數(shù)據(jù)如表格所示：
          t（S）
                     		0
                     		2
                     		4
                     		6
                     		8
                     		10
           
          n(H2O2)   (moL)
                     		0.8
                     		0.7
                     		0.62
                     		0.55
                     		0.27
                     		0.03
           
          在上述表格中已知某一時(shí)刻向H2O2溶液中加入催化劑，則加入催化劑后整段時(shí)間內(nèi)H2O2的平均分解速率___________。
          ⑸H2O2還是一種藥物化學(xué)分析的氧化劑，能用于藥物的分析。


          ①此檢驗(yàn)過程中加過量H2O2反應(yīng)的離子方程式為______________。
          ②從紅褐色的懸濁液到最后的稱量，其過程中所需的基本操作有___________（按操作的順序填寫）。
          A．過濾      B．洗滌      C．萃取     D．分液     E．冷卻     F．灼燒
          ③最后稱量紅棕色固體的質(zhì)量為0．8960g，那么該藥片中硫酸亞鐵的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為
          _________（小數(shù)點(diǎn)后面保留一位有效數(shù)字）。
          

			
          

			
          
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				科目：高中化學(xué)
				來源：
				題型：填空題
			
          

						
          在微生物作用的條件下，NH4+經(jīng)過兩步反應(yīng)被氧化成NO3-。這兩步的能量變化示意圖如下：

          (1)第二步反應(yīng)是       反應(yīng)(選填“放熱”或“吸熱”)，判斷依據(jù)是                    。
          (2)1 mol NH4+ (aq)全部氧化成NO2- (aq)的熱化學(xué)方程式是                   。
          

			
          

			
          
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