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當前位置：魯科版（2019）選擇性必修1《第1章化學反應與能量轉化》2023年單元測試卷（10）> 試題詳情

科學家利用太陽能分解水生成的氫氣在催化劑作用下與二氧化碳反應生成甲醇，并開發(fā)出直接以甲醇為燃料的燃料電池。已知H₂（g）、CO（g）和CH₃OH（l）的燃燒熱△H分別為-285.8kJ?mol^-1、-283.0kJ?mol^-1和-726.5kJ?mol^-1．請回答下列問題：
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（1）用太陽能分解10mol水消耗的能量是

2858

kJ；
（2）甲醇不完全燃燒生成一氧化碳和液態(tài)水的熱化學方程式為

CH₃OH（l）+O₂（g）=CO（g）+2 H₂O（l）△H=-443.5kJ?mol^-1

；
（3）在直接以甲醇為燃料電池中，電解質溶液為酸性，負極的反應式為

2CH₃OH+2H₂O-12e^-=2CO₂+12H⁺

、正極的反應式為

3O₂+12H⁺+12e^-=6H₂O

。理想狀態(tài)下，該燃料電池消耗1mol甲醇所能產(chǎn)生的最大電能為702.1kJ，則該燃料電池的理論效率為

96.6%

（燃料電池的理論效率是指電池所產(chǎn)生的最大電能與燃料電池反應所能釋放的全部能量之比）
（4）用甲醇燃料電池電解尿素[CO（NH₂）₂]的堿性溶液制氫的裝置示意圖見圖1（電解池中隔膜僅阻止氣體通過，陰、陽極均為惰性電極）。電解時，陽極的電極反應式為

CO（NH₂）₂+8OH^--6e^-=CO₃^2-+N₂↑+6H₂O

。
（5）某原電池裝置如圖2所示，電池總反應為2Ag+Cl₂=2AgCl。
①放電時，交換膜左側的電極方程式為

Ag-e^-+Cl^-=AgCl↓

②當電路中轉移0.01mole^-時，交換膜左側溶液中約減少

0.02

mol離子
③該電池的能量轉化的主要形式為

化學能轉化為電能

。
（6）最近，又有科學家制造出一種固體電解質的燃料電池，其效率更高。一個電極通入空氣，另一個電極通入汽油蒸汽。其中固體電解質是摻雜了Y₂O₃的ZrO₂固體，它在高溫下能傳導O^2-離子（其中氧化反應發(fā)生完全）。以丁烷（C₄H₁₀）代表汽油。該電池正極的電極反應式為

O₂+4e^-=2O^2-

；該電池放電時，固體電解質里的O^2-離子的移動方向是向

負

極移動（填“正”或“負”）。

【考點】原電池與電解池的綜合；熱化學方程式；化學電源新型電池．

【答案】2858；CH₃OH（l）+O₂（g）=CO（g）+2 H₂O（l）△H=-443.5kJ?mol^-1；2CH₃OH+2H₂O-12e^-=2CO₂+12H⁺；3O₂+12H⁺+12e^-=6H₂O；96.6%；CO（NH₂）₂+8OH^--6e^-=CO₃^2-+N₂↑+6H₂O；Ag-e^-+Cl^-=AgCl↓；0.02；化學能轉化為電能；O₂+4e^-=2O^2-；負

【解答】

【點評】

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發(fā)布：2024/8/17 1:0:3組卷：68引用：2難度：0.3

相似題

1．工業(yè)生產(chǎn)中涉及某些氣態(tài)化合物是重要的化工原料，如SO₂、NH₃等有害氣體，不能直接排放到大氣中，但可以根據(jù)它們的性質避害趨利，用來制備多種重要的化學試劑．其中SO₂-空氣燃料電池實現(xiàn)了制硫酸、發(fā)電、環(huán)保三位一體的結合，某實驗小組用該燃料電池作電源探究氯堿工業(yè)和粗銅精煉的原理，裝置示意圖如圖：

（1）b極的電極反應式為

；Fe電極反應式為

．
（2）甲裝置每消耗32gSO₂，溶液中通過質子交換膜的n（H⁺）為

mol,如果粗銅中含有鋅、銀等雜質，丙裝置中c（Cu²⁺）

（填“增大”“減小”或“不變”）．
（3）為了測定空氣中SO₂的含量，將空氣樣品通入盛有400mL0.1mol/L酸性KMnO₄溶液的密閉容器中，若管道中空氣流量為aL/min,經(jīng)過8min溶液恰好褪色，假定樣品中SO₂被充分吸收，該空氣樣品中SO₂的含量為

g/L（假設空氣中其他氣體不與酸性KMnO₄溶液反應）．如圖丁所示裝置，將SO₂、Cl₂通入SCl₂中制備氯化亞砜（SOCl₂）．已知：①SOCl₂是一種液態(tài)化合物，沸點為77℃；②SOCl₂遇水劇烈反應，液面上產(chǎn)生白霧，并有刺激性氣味的氣體產(chǎn)生．請回答以下問題：

（4）下列固體藥品均可與H₂SO₄反應制備SO₂，最不適合的是

（單選）．
A．Na₂SO₃
B．BaSO₃
C．Na₂S₂O₃
（5）裝置e中的試劑為

．
（6）寫出制備SOCl₂的化學方程式

．如圖戊轉化關系中，A是一種鹽，B是氣態(tài)氫化物，C是單質，F(xiàn)是強酸．且A、B、C、D、E、F中均含有同一種元素．當X無論是強酸還是強堿時都有如圖轉化關系（其他反應產(chǎn)物及反應所需條件均已略去）。

（7）則A物質可以是

．
發(fā)布：2024/9/21 1:0:8組卷：37引用：1難度：0.6
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