1、填空题 直接甲醇燃料电池(DNFC)被认为是21世纪电动汽车最佳候选动力源。

(1)101 kPa时,1 mol CH3OH完全燃烧生成稳定的氧化物放出热量726.51 kJ/mol,则甲醇燃烧的热化学方程式为 ? 。
(2)甲醇质子交换膜燃料电池中将甲醇蒸汽转化为氢气的两种反应原理是:
①CH3OH(g)+H2O(g)=CO2(g)+3H2(g) △H1="+49.0" kJ·mol-1
②CH3OH(g)+
?O2(g)= CO2(g)+2H2(g) △H2
已知H2(g)+
O2(g)=H2O(g) △H ="-241.8" kJ·mol-1
则反应②的△H2= kJ·mol-1。
(3)甲醇燃料电池的结构示意图如右。甲醇进入 极(填“正”或“负”),正极发生的电极反应式为 ? 。负极发生的电极反应式为 ? 。
参考答案:(1)CH3OH(g)+3/2O2(g)=CO2(g)+2H2O(l) △H=-726.51kJ/mol?(2)-192.8
(3)负? O2+4H++4e-=2H2O? CH3OH+H2O-6e-=CO2↑+6H+
本题解析:(1)1molCH3OH完全燃烧生成稳定的氧化物为气态二氧化碳和液态水,放出热量726.51kJ/mol,则燃烧的热化学方程式为CH3OH(g)+3/2O2(g)=CO2(g)+2H2O(l) △H=-726.51kJ/mol。
(2)由盖斯定律可知,①CH3OH(g)+H2O(g)=CO2(g)+3H2(g) △H1=+49.0kJ/mol、③H2(g)+
O2(g)=H2O(g) △H=-241.8 kJ/mol。则①+③得到反应②,即则△H2=+49.0kJ/mol+(-241.8kJ/mol)=-192.8kJ/mol。
(3)甲醇燃料电池中,甲醇中C元素的化合价升高,则甲醇为负极,电解质为酸,甲醇失去电子生成二氧化碳,电极反应为CH3OH+H2O-6e-=CO2↑+6H+;氧气在正极通入,得到电子,电极反应式是O2+4H++4e-=2H2O。
点评:该题是高考中的常见题型,属于中等难度的试题。试题综合性强,贴近高考,注重高考常考考点的考查,旨在培养学生分析、归纳和总结问题的能力。有利于调动学生的学习兴趣,激发学生的学习积极性。
本题难度:一般
2、选择题 下列各图中,表示Ba(OH)2(s)+2NH4Cl(s)==BaCl2(s)+2NH3(g)+2H2O(l)能量变化的是
参考答案:A
本题解析:Ba(OH)2(s)+2NH4Cl(s)==BaCl2(s)+2NH3(g)+2H2O(l)是吸热反应,生成物能量高,A正确,选A。
本题难度:一般
3、选择题 下列说法不正确的是
A.焦炭在高温下与水蒸气的反应是吸热反应
B.氢氧化钾与硝酸的反应是放热反应
C.燃料有足够的空气就能充分燃烧
D.化学反应的过程,都可以看成是“贮存”在物质内部的能量转化为热能等而被释放出来的过程
参考答案:CD
本题解析:略
本题难度:简单
4、选择题 下列有关化学反应与能量的说法
中错误的是
21
A.中和反应是放热反应
B.油脂在人体中氧化是放热反应
C.镁与盐酸反应是吸热反应
D.氢分子(H-H)变成2个H需吸收能量
参考答案:C
本题解析:略
本题难度:一般
5、填空题 (共12分)(1)火箭推进器中盛有强还原剂液态肼(N2H4)和强氧化剂液态双氧水。当把0.4mol液态肼和0.8mol H2O2混合反应,生成氮气和水蒸气,放出257.7kJ的热量(相当于25℃、101 kPa下测得的热量)。
①反应的热化学方程式为?。
②又已知H2O(l)=H2O(g)? ΔH=+44kJ/mol。则16g液态肼与液态双氧水反应生成液态水时放出的热量是?kJ。
③此反应用于火箭推进,除释放大量热和快速产生大量气体外,还有一个很大的优点是?。
(2)盖斯定律在生产和科学研究中有很重要的意义。有些反应的反应热虽然无法直接测得,但可通过间接的方法测定。现根据下列3个热化学反应方程式:
Fe2O3(s)+3CO(g)="=" 2Fe(s)+3CO2(g)?△H=—24.8kJ/mol
3Fe2O3(s)+ CO(g)==2Fe3O4(s)+ CO2(g)?△H=—47.4kJ/mol
Fe3O4(s)+CO(g)==3FeO(s)+CO2(g)?△H= +640.5kJ/mol
写出CO气体还原FeO固体得到Fe 固体和CO2气体的热化学反应方程式:
_________________?
参考答案:(1)①N2H4(l)+2H2O2(l) = N2(g) +4H2O(g)?△H=-644.25 KJ/mol?(3分)
② 410.125?(3分)?
③产物不会造成环境污染。(3分)
(2)CO(g)+FeO(s) ="=" Fe(s)+CO2(g)?△H=―218.0kJ/mol?(3分)
本题解析:(1)①根据题意知,肼和双氧水反应生成氮气和水,化学方程式为:N2H4+2H2O2=N2+4H2O,0.4mol液态肼和0.8mol H2O2混合反应,生成氮气和水蒸气,放出257.7kJ的热量,则1mol液态肼反应放出的热量为644.25kJ,热化学方程式为:N2H4(l)+2H2O2(l)=N2(g)+4H2O(g)△H=—644.25kJ/mol;②根据①N2H4(l)+2H2O2(l)═N2(g)+4H2O(g)△H=—644.25kJ/mol;②H2O(l)=H2O(g)△H=+44kJ/mol;依据盖斯定律:①—②×4得到N2H4(l)+2H2O2(l)═N2(g)+4H2O(l)△H=—820.25KJ/mol,16g液态肼物质的量为0.5mol,与液态双氧水反应生成液态水时放出的热量为410.125KJ;③此反应用于火箭推进,除释放大量热和快速产生大量气体外,还有一个很大的优点是产物为氮气和水,不会造成环境污染。
(2)Fe2O3(s)+3CO(g)=2Fe(s)+3CO2(g)△H=—24.8kJ/mol?①
3Fe2O3(s)+CO(g)=2Fe3O4(s)+CO2(g)△H=—47.2kJ/mol?②
Fe3O4(s)+CO(g)=3FeO(s)+CO2(g)△H=+640.5kJ/mol?③
根据盖斯定律:①×1/2—②×1/6—③×1/3得?CO(g)+FeO(s)=Fe(s)+CO2(g)△H=—218.0kJ/mol?。
本题难度:一般