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计算题 适中0.65 引用1 组卷173
以CH4和 H2O为原料制备二甲醚和甲醇的工业流程如下：
   
已知：2CO(g)＋O2(g)＝2CO2(g) △H＝－566 kJ·mol-1
CH3OCH3 (g)＋3O2(g)＝2CO2(g)＋3H2O (g) △H＝－1323 kJ·mol-1
2H2(g)＋O2(g)＝2H2O(g) △H＝－484 kJ·mol-1
（1）反应室3中发生反应：CO(g)＋2H2(g)＝CH3OH(g)。该反应在一定条件下能自发进行的原因是_____。
（2）反应室2中发生反应：2CO(g)＋4H2(g)＝CH3OCH3(g)＋H2O (g) △H＝_____。
（3）以反应室1出来的CO和H2为燃料，一定比例Li2CO3和Na2CO3低熔混合物为电解质构成的一种碳酸盐燃料电池如图所示。
   
①该电池的正极反应式为______________。
②若电路中流过4 mol电子，则理论上消耗CO和H2的总体积为______L（标准状况）。
18-19高二下·江苏盐城·期中
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知识点：盖斯定律的应用化学反应进行方向的判据电化学计算燃料电池 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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以CH4和 H2O为原料制备二甲醚和甲醇的工业流程如下：
   
已知：2CO(g)＋O2(g)＝2CO2(g)△H＝－566 kJ·mol-1，CH3OCH3 (g)＋3O2(g)＝2CO2(g)＋3H2O (g) △H＝－1323 kJ·mol-1，2H2(g)＋O2(g)＝2H2O(g)△H＝－484 kJ·mol-1。
（1）反应室3中发生反应：CO(g)＋2H2(g)＝CH3OH(g)。该反应在一定条件下能自发进行的原因是_____。
（2）反应室2中发生反应：2CO(g)＋4H2(g)＝CH3OCH3(g)＋H2O (g) △H＝_____。
（3）反应室1中发生反应：CH4(g)＋H2O (g) CO(g)＋3H2(g)。对此反应进行如下研究：T℃时，向容积为2 L的密闭容器中充入一定量的CH4(g)和H2O (g)进行反应，实验测得反应过程中的部分数据见下表（表中t1＜t2）：
反应时间/minn(CH4)/moln(H2O)/ mol
01.200.60
t10.80
t20.20
①反应从开始到t1分钟时的平均反应速率为v(H2)=_______mol·L-1·min-1。
②若保持其他条件不变，起始时向容器中充入0.60 mol CH4和1.20 mol H2O，反应一段时间后，测得容器中H2的物质的量为0.60 mol，则此时v正______v逆（填“>”、“<”或“=”）。
③若上述反应改变某一条件，测得H2的物质的量随时间变化见图中曲线B（A为原反应的曲线），则改变的条件可能是_________。
   
（4）以反应室1出来的CO和H2为燃料，一定比例Li2CO3和Na2CO3低熔混合物为电解质构成的一种碳酸盐燃料电池如右上图所示。
   
①该电池的正极反应式为_____。
②若电路中流过4 mol电子，则理论上消耗CO和H2的总体积为________L（标准状况）。
（1）高炉冶铁过程中，甲烷在催化反应室中产生水煤气(CO和H2)还原氧化铁，有关反应为：CH4(g)＋CO2(g)===2CO(g)＋2H2(g) ΔH＝＋260 kJ·mol－1
已知：2CO(g)＋O2(g)===2CO2(g) ΔH＝－566 kJ·mol－1
则CH4与O2反应生成CO和H2的热化学方程式为_________________；
（2）如下图所示，装置Ⅰ为甲烷燃料电池(电解质溶液为KOH溶液)，通过装置Ⅱ实现铁棒上镀铜。

①a处应通入_________(填“CH4”或“O2”)，a处电极上发生的电极反应式是_______________；
②电镀结束后，装置Ⅰ中KOH溶液的浓度（忽略溶液体积的变化）_______(填写“变大”“变小”或“不变”，下同)，装置Ⅱ中Cu2＋的物质的量浓度________；
③电镀结束后，装置Ⅰ溶液中的阴离子除了OH－以外还含有__________；
④在此过程中若完全反应，装置Ⅱ中阴极质量变化12.8 g，则装置Ⅰ中理论上消耗甲烷________L(标准状况下)。
I．氢气是一种清洁能源，其来源可以是：
途径1．用太阳能分解水生成氢气 途径2．用聚焦太阳能反应器发生以下反应：CH4(g)＋H2O(g)===CO(g)＋3H2(g) ΔH＝＋206 kJ·mol－1
已知：在25℃、101kPa时 2CO(g)+ O2(g) ===2CO2(g) ΔH＝－566.0 kJ·mol－1
（1）在25℃、101kPa时，1克H2完全燃烧生成气态水时放热120.9kJ热量。补全该反应的热化学方程式：2H2（g）+O2（g）===2H2O（g）ΔH =_________
（2）已知拆开与形成1mol化学键需要相同的能量，途径2中，拆开1mol H－H键需能量是ckJ、1molH－O键是bkJ、1mol C－H键是akJ，则拆开1mol CO(g)化学键需要能量是_______kJ （用含字母的式子表示）
（3）CH4燃烧生成CO2和气态H2O的热化学方程式为__________
II．用酸性氢氧燃料电池为电源进行电解的实验装置如图所示。

（4）燃料电池工作时，正极反应为：______________。
（5）U形管中装CuSO4溶液时，a、b两极均是石墨，在相同条件下a极产生的气体与电池中消耗的H2体积比是：________。
（6）U形管中装饱和NaCl水溶液时，电解总反应的离子方程式是______________。
（7）用惰性电极电解M（NO3）x的水溶液，当阴极上增重m克时，在阳极上同时产生nL氧气（标准状况），从而可知M的相对原子质量是_________。（用含字母的式子表示）

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