(14分)质子交换膜燃料电池广受关注。
(1)质子交换膜燃料电池中作为燃料的H2通常来自水煤气。
已知:①C(s)+1/2O2(g)="CO(g)" △H1=-110.35kJ/mol;
②2H2O(l)=2H2(g)+ O2(g) △H2=+571.6kJ/mol
③H2O(l)=H2O(g) △H3=+44.0kJ/mol
则:C(s)+H2O(g)=CO(g)+H2(g) △H4= 。
(2)燃料气(流速为1800mL•h-1;体积分数为:50%H2,0.98%CO,1.64%O2,47.38%N2)中的CO会使电极催化剂中毒,使用CuO/CeO2催化剂可使CO优先氧化而脱除。
①160℃、CuO/CeO2作催化剂时,CO优先氧化反应的化学方程式为 。
②灼烧草酸铈[Ce2(C2O4)3]制得CeO2的化学方程式为 。
③在CuO/CeO2催化剂中加入不同的酸(HIO3或H3PO4),测得燃料气中CO优先氧化的转化率随温度变化如图所示。
加入 (填酸的化学式)的CuO/CeO2催化剂催化性能最好。催化剂为CuO/CeO2-HIO3,120℃时,反应1小时后CO的体积为 mL。
(3)下图为甲酸质子交换膜燃料电池的结构示意图。
该装置中 (填“a”或“b”)为电池的负极,负极的电极反应式为 。
在一定体积的密闭容器中,进行如下化学反应:其化学平衡常数K与温度t的关系如下:CO2(g)+H2(g) CO(g)+H2O(g),其化学平衡常数K和温度t的关系如下表:
t(℃) |
700 |
800 |
830 |
1000 |
1200 |
K |
0.6 |
0.9 |
1.0 |
1.7 |
2.6 |
请回答下列问题:
(1)该反应的化学平衡常数K =。
(2)该反应为反应(填“吸热”或“放热”)。
(3)800℃,固定容器的密闭容器中,放入混合物,其始浓度为c(CO) =" 0.01" mol/L, c(H2O) =" 0.03" mol/L, c(CO2) =" 0.01" mol/L,c(H2) =" 0.05" mol/L,则反应开始时,H2O的消耗速率比生成速率 __ _(填“大”、“小”或“不能确定”)。
(4) 830℃,在1L的固定容器的密闭容器中放入2 mol CO2和1 mol H2,平衡后CO2的转化率为 _____,H2的转化率为 ________。
已知25℃、101kpa时,CH3OH(l)的燃烧热为726.5 KJ/mol。
⑴写出该条件下CH3OH(l)完全燃烧的热化学方程式:。
⑵已知有关反应的能量变化如下图,则反应CH4+H2O(g)CO+3H2的焓变△H=_______。
(每空2分,共10分)食品安全关系国计民生,影响食品安全的因素很多。
(1)聚偏二氯乙烯()具有超强阻隔性能,可作为保鲜食品的包装材料。它是由________(写结构简式)发生加聚反应生成的。
(2)劣质植物油中的亚油酸[CH3(CH2)4—CH===CH—CH2—CH===CH—(CH2)7COOH]含量很低。下列关于亚油酸的说法中,正确的是________。
A.分子式为C18H34O2 |
B.一定条件下能与乙酸发生酯化反应 |
C.能和NaOH溶液反应 |
D.能使酸性KMnO4溶液褪色 |
(3)假酒中甲醇(CH3OH)含量超标,请写出Na和甲醇反应的化学方程式:____________________。
(4)劣质奶粉中蛋白质含量很低。蛋白质水解的最终产物是__________________。
(5)在淀粉中加入吊白块制得的粉丝有毒。淀粉最终的水解产物是葡萄糖。请设计实验证明淀粉已经全部水解,写出操作、现象和结论:_________________________________。
(每空2分,共6分)热化学方程式中的ΔH实际上是热力学中的一个物理量,叫做焓变,其数值和符号与反应物和生成物的总能量有关,也与反应物和生成物的键能有关。
(1)如下图Ⅰ所示表示的是NO2和CO反应生成CO2和NO过程中能量变化示意图,请写出NO2和CO反应的热化学方程式:________________________。
(2)图Ⅱ表示氧族元素中的氧、硫、硒、碲在生成氢化物时的焓变数据,根据焓变数据可确定a、b、c、d分别代表哪种元素,试写出硒化氢在热力学标准态下,发生分解反应的热化学方程式:_________________________________________________。
(3)已知:
①Fe2O3(s)+3CO(g)===2Fe(s)+3CO2(g);
ΔH=-25 kJ·mol-1,
②3Fe2O3(s)+CO(g)===2Fe3O4(s)+CO2(g);
ΔH=-47 kJ·mol-1,
③Fe3O4(s)+CO(g)===3FeO(s)+CO2(g);
ΔH=19 kJ·mol-1
请写出CO还原FeO的热化学方程式:
________________________________________________________________________。
(12分) A、B、C、D是四种常见的单质,A、B为金属;C、D常温下是气体,且D为黄绿色气体。甲、乙、丙为常见的化合物,甲物质具有磁性。它们之间有如下图的转化关系:
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