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题目
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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                              
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+
解析

试题分析:(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。
核心考点
试题【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 】;主要考察你对能量的相互转化等知识点的理解。[详细]
举一反三
下列对化学反应的认识正确的是
A.化学反应必然引起物质状态的变化
B.化学反应一定有化学键的断裂和生成
C.需要加热的反应一定是吸热反应
D.若反应物的总能量高于生成物的总能量,则该反应是吸热反应

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含有2~5个碳原子的直链烷烃沸点和燃烧热的数据见下表:
烷烃名称
乙烷
丙烷
丁烷
戊烷
沸点/℃
-88.6
-42.1
-0.5
36.1
*燃烧热/kJ·mol-1
1 560.7
2 219.2
2 877.6
3 535.6
 
*燃烧热:1 mol物质完全燃烧,生成二氧化碳、液态水时所放出的热量。
根据表中数据,下列判断错误的是
A.正庚烷在常温常压下肯定不是气体
B.随碳原子数增加,烷烃沸点和燃烧热都成比例增加
C.随碳原子数增加,烷烃沸点逐渐升高
D.烷烃燃烧热随所含碳原子数增加而增加
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既是氧化还原反应,又是吸热反应的是
A.氢气在氧气中燃烧B.铝片与稀硫酸反应
C.灼热的炭与水蒸气反应D.消石灰与氯化铵固体反应

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化学反应H2+Cl2===2HCl的能量变化如图所示,则下列说法正确的是
A.该反应是放热反应
B.断裂1 mol H—H键和1 mol Cl—Cl 键放出x kJ能量
C.断裂1 mol H—Cl键需要吸收y kJ的能量
D.2 mol HCl的总能量高于1 mol H2和1 molCl2的总能量

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下列各图中能表示 A(g)+B(g)===C(g)+D(l)是放热反应的是(E表示能量) 

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