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氫能是極具發(fā)展?jié)摿Φ那鍧嵞茉?，以氫燃料為代表的燃料電池有良好的?yīng)用前景。
（1）298K時，1gH2燃燒生成H2O（g）放熱121kJ，1molH2O（l）蒸發(fā)吸熱44kJ。表示H2燃燒熱的熱化學(xué)方程式為
H2（g）+
1
2
O2（g）=H2O（l）ΔH=-286kJ?mol-1
H2（g）+
1
2
O2（g）=H2O（l）ΔH=-286kJ?mol-1
。
（2）工業(yè)上常用甲烷水蒸氣重整制備氫氣，體系中發(fā)生如下反應(yīng)：
Ⅰ.CH4（g）+H2O（g）?CO（g）+3H2（g）
Ⅱ.CO（g）+H2O（g）?CO2（g）+H2（g）
①下列操作中，能提高CH4（g）平衡轉(zhuǎn)化率的是
BC
BC
（填標(biāo)號）。
A.增加CH4（g）用量
B.恒溫恒壓下通入惰性氣體
C.移除CO（g）
D.加入催化劑
②恒溫恒壓條件下，1molCH4（g）和1molH2O（g）反應(yīng)達(dá)平衡時，CH4（g）的轉(zhuǎn)化率為a,CO2（g）的物質(zhì)的量為bmol,則反應(yīng)Ⅰ的平衡常數(shù)Kx=
（
a
-
b
）
（
3
a
+
b
）
3
（
1
-
a
）
（
1
-
a
-
b
）
（
2
+
2
a
）
2
（
a
-
b
）
（
3
a
+
b
）
3
（
1
-
a
）
（
1
-
a
-
b
）
（
2
+
2
a
）
2
（寫出含有a、b的計算式；對于反應(yīng)mA（g）+nB（g）?pC（g）+qD（g），Kx=
x
p
（
C
）
?
x
q
（
D
）
x
m
（
A
）
?
x
n
（
B
）
，x為物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)）。其他條件不變，H2O（g）起始量增加到5mol,達(dá)平衡時a=0.90，b=0.65，平衡體系中H2（g）的物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)為
0.43
0.43
（結(jié)果保留兩位有效數(shù)字）。
（3）氫氧燃料電池中氫氣在
負(fù)
負(fù)
（填“正”或“負(fù)”）極發(fā)生反應(yīng)。
（4）在允許O2-自由遷移的固體電解質(zhì)燃料電池中，CnH2n+2放電的電極反應(yīng)式為
CnH2n+2-（6n+2）e-+（3n+1）O2-=nCO2+（n+1）H2O
CnH2n+2-（6n+2）e-+（3n+1）O2-=nCO2+（n+1）H2O
。
（5）甲醇燃料電池中，吸附在催化劑表面的甲醇分子逐步脫氫得到CO，四步可能脫氫產(chǎn)物及其相對能量如圖，則最可行途徑為a→
b→e→f→i
b→e→f→i
（用b～J等代號表示）。
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【答案】H2（g）+
1
2
O2（g）=H2O（l）ΔH=-286kJ?mol-1；BC；
（
a
-
b
）
（
3
a
+
b
）
3
（
1
-
a
）
（
1
-
a
-
b
）
（
2
+
2
a
）
2
；0.43；負(fù)；CnH2n+2-（6n+2）e-+（3n+1）O2-=nCO2+（n+1）H2O；b→e→f→i
【解答】
【點評】
聲明：本試題解析著作權(quán)屬菁優(yōu)網(wǎng)所有，未經(jīng)書面同意，不得復(fù)制發(fā)布。
發(fā)布：2024/9/28 2:0:1組卷：499引用：3難度：0.6
相似題
  • 1．鐵及其化合物在生產(chǎn)生活中有著廣泛的用途。
    （1）納米零價鐵可用于去除水體中的硝酸鹽等污染物。
    ①完成制備納米零價鐵的化學(xué)方程式：FeCl2+2NaBH4+6H2O=2B（OH）3+Fe↓+
     
    。
    ②相同條件下，向水樣Ⅰ和Ⅱ（含少量（Cu2+）中分別加入等量納米鐵粉，水樣中c（
    NO
    -
    3
    ）隨時間的變化如圖所示，Ⅰ和Ⅱ產(chǎn)生差異的原因可能是
     
    。
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    ③在0～10min內(nèi)，Ⅱ中
    NO
    -
    3
    的平均反應(yīng)速率為
     
    。
    （2）KSCN溶液可檢驗水樣中的Fe3+．發(fā)生的反應(yīng)為Fe3++3SCN-?Fe（SCN）3，下列有關(guān)該反應(yīng)說法正確的有
     
    。（填標(biāo)號）。
    A．增大KSCN溶液的濃度，平衡常數(shù)增大
    B．加入少量鐵粉，
    c
    [
    F
    e
    （
    SCN
    ）
    3
    ]
    c
    3
    （
    SC
    N
    -
    ）
    減小
    C．加水稀釋，平衡向左移動，溶液顏色變淺
    D．加入少量K2SO4固體，平衡向右移動
    （3）鄰苯二酚類配體（H2L）與Fe3+形成的配合物可應(yīng)用于醫(yī)藥、水處理和材料等研究領(lǐng)域。某Fe3+-H2L溶液體系中含鐵元素的微粒組分為Fe3+、[FeL]+、[FeL2]-、[FeL3]3-、[FeL2（OH）]2-。體系中含鐵元素微粒的分布系數(shù)δ與pH的關(guān)系如圖所示。
    已知：Fe3+及H2L的起始濃度分別為c0（Fe3+）=2.0×10-4mol?L-1，c0（H2L）=5.0×10-3mol?L-1。
    常溫下，H2L?H++HL-Ka1=1.0×10-7.46，HL-?H++L2-Ka=1.0×10-124。
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    ①苯酚酸性比鄰甲基苯酚
     
    （填“強(qiáng)”“弱”或“無法判斷”），鄰苯二酚的熔點比對苯二酚低的原因為
     
    。
    ②圖中代表[FeL2]-的曲線是
     
    （填“Ⅰ”或“Ⅱ”）。計算該溫度下溶液中反應(yīng)L2-+[FeL]+?[FeL2]-的平衡常數(shù)K=
     
    （寫出計算過程）。
    發(fā)布：2024/9/28 3:0:4組卷：19引用：3難度：0.5
  • 2．研究CO和CO2的應(yīng)用對構(gòu)建生態(tài)文明型社會具有重要意義。
    （1）用CO和H2為原料可制取甲醇：CO（g）+2H2（g）?CH3OH（g）  ΔH＜0。恒溫時，向如圖1所示的密閉容器中（活栓已經(jīng)固定住活塞）充入一定量的CO和H2。
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    ①能夠說明反應(yīng)已經(jīng)處于平衡狀態(tài)的是：
     
    。
    A．容器內(nèi)CO的物質(zhì)的量濃度不變
    B．2v正（H2）=v逆（CH3OH）
    C．容器內(nèi)氣體壓強(qiáng)不變
    D．混合氣體的密度不變
    E．容器內(nèi)c（CO）：c（H2）：c（CH3OH）=1：2：1
    ②若其他條件均保持不變，起始時拔去活栓，讓活塞自由移動，則平衡時CH3OH（g）的體積百分含量將
     
    （填“增大”、“減少”或“不變”）。
    （2）二氧化碳是潛在的碳資源，可以與H2合成二甲醚（化學(xué)式為CH3OCH3），也可以與CH4直接轉(zhuǎn)化為乙酸。
    ①一種“二甲醚燃料電池”的結(jié)構(gòu)如圖2所示，以熔融的碳酸鉀為電解質(zhì)，總反應(yīng)為：CH3OCH3+3O2═2CO2+3H2O。該電池工作時，負(fù)極的電極反應(yīng)為
     
    。
    ②以二氧化鈦表面覆蓋Cu2Al2O4為催化劑，可以將CO2和CH4直接轉(zhuǎn)化為乙酸。在不同溫度下乙酸的生成速率如圖3所示。在250～300℃時，溫度升高而乙酸的生成速率快速降低，原因可能是：
     
    。
    發(fā)布：2024/9/28 9:0:1組卷：0引用：1難度：0.5
  • 3．某溫度下，將2molX和2molY充入2L密閉容器中發(fā)生如下反應(yīng)：X（g）+3Y（g）?2Z（g）+aQ（g）。2min后達(dá)到平衡，測得Q的濃度為0.4mol/L，含0.8molZ。下列敘述不正確的是（　?。?/div>
    發(fā)布：2024/9/28 9:0:1組卷：1引用：2難度：0.6
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