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解答题-原理综合题 适中0.65 引用1 组卷57
氢气、甲醇是优质的清洁燃料,可制作燃料电池。
(1)已知32 g甲醇燃烧生成二氧化碳和液态水放出的热量为725. 76 kJ,若上述过程生成的水为气态,则放出的热量________(填“大于”“小于”或“等于”) 725.76kJ。
(2)生产甲醇的原料 CO 和 H2来源于CH4(g)+H2O (g)CO(g)+3H2(g)△H > 0,100℃时,将1 mol CH4和2 mol H2O通入容积为1L的定容密封容器中,发生上述反应。
①能说明该反应已达到平衡状态的是________(填字母代号)。
a.容器内气体密度恒定
b.单位时间内消耗0.1mol CH4的同时生成0.3mol H2
c.容器内的压强恒定
d.3v(CH4) = v (H2)
②如果反应开始至 5 min 后达到平衡 ,且平衡时CH4的转化率为 50%,则从开始到平衡这段时间内用比表示的反应速率为___________
(3)近几年开发的甲醇燃料电池采用作铂电极催化剂,电池中的质子交换膜只允许质子和水分子通过。其工作原理示意图如图所示:

①P t (a)电极是电池的________极,电极反应式为_____________       
②如果该电池工作时电路中通过1.806×1023个电子,则消耗 CH3OH___g。
19-20高一下·湖南·阶段练习
知识点:反应热大小比较化学平衡状态的判断方法甲醇燃料电池原电池有关计算 答案解析 【答案】很抱歉,登录后才可免费查看答案和解析!
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Ⅰ.某温度下CO2加氢制甲醇的的总反应为CO2(g)+3H2(g)⇌CH3OH(g)+H2O(g),该反应为放热反应,在固定容积为2.0L的密闭容器中充入0.8mol的CO2和2.4mol的H2,测得CO2和CH3OH的物质的量随时间变化如图。

   

请回答:
(1)对于该反应,反应物的化学键断裂要吸收的能量___________ (填“大于”、“小于”或“等于”)生成物的化学键形成要放出的能量。
(2)下列措施能加快反应速率的是___________ (填序号,下同)。
A.往容器中充入N2
B.往容器充入H2
C.及时分离出CH3OH
D.减小容器体积
E.选择高效的催化剂
(3)2min内CH3OH的反应速率为________ ,2min末时v_________ v(填“<”“>”或“=”)。
(4)恒温恒容条件下,能说明反应已达平衡状态的是___________
A.CO2(g)体积分数保持不变       
B.容器中气体压强保持不变
C.容器中CH3OH浓度与H2O浓度之比为1:1       
D.混合气体的密度保持不变
E.H2的生成速率是H2O生成速率的3倍
(5)该反应平衡时CO2的转化率为___________
Ⅱ.近几年开发的甲醇燃料电池是采用铂作电极催化剂,电池中的质子交换膜只允许质子(就是H+)和水分子通过。其工作原理的示意图如图,请回答下列问题:

   

(6)Pt(a)电极是电池的___________ (填“正”或“负”)极。
(7)电解质溶液中的H+___________ (填“a”或“b”)极移动。
(8)如果该电池工作时消耗1molCH3OH,其通入甲醇(CH3OH)一极的电极反应式为___________

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