1 . 氨在能源、化肥生产等领域有着非常重要的用途。
(1)与H2-O2燃料电池相比,氨易液化,运输和储存方便,安全性能更高。新型NH3-O2燃料电池原理如下图所示:
①电极1为_______ (填“正极”或“负极”),电极2的反应式为_______ 。
②氨气也可以在纯氧中燃烧,此时化学能转化为热能。
已知:i.2H2(g)+O2(g)=2H2O(g) ΔH1
ii.N2(g)+3H2(g)⇌2NH3(g) ΔH2
4NH3(g)+3O2(g)=2N2(g)+6H2O(g) ΔH3
ΔH1、ΔH2、ΔH3之间的关系式为:ΔH3=_______ 。
③与热能相比,电能具有更高的利用价值,燃料电池可将化学能直接转化为电能的原因是_______ 。
(2)氨的合成是当前的研究热点,目前最主要的方法是Haber-Bosch法:通常用以铁为主的催化剂在400~500℃和10~30MPa的条件下,由氮气和氢气直接合成氨。
①该反应放热,但仍选择较高温度。其原因是_______ 。。
②列举一条既能提高速率又能提高原料转化率的措施_______ 。
(3)常温常压下电解法合成氨的原理如下图所示:
①阳极产生的气体是_______ 。
②阴极生成氨的电极反应式为_______ 。
③经检测在阴极表面发生了副反应,导致氨的产量降低。写出该副反应的电极反应式_______ 。
④为了尽可能避免副反应的发生,采用的方法是改进阴极表面的催化剂,这样设计是利用了催化剂具有_______ 性。
(1)与H2-O2燃料电池相比,氨易液化,运输和储存方便,安全性能更高。新型NH3-O2燃料电池原理如下图所示:
①电极1为
②氨气也可以在纯氧中燃烧,此时化学能转化为热能。
已知:i.2H2(g)+O2(g)=2H2O(g) ΔH1
ii.N2(g)+3H2(g)⇌2NH3(g) ΔH2
4NH3(g)+3O2(g)=2N2(g)+6H2O(g) ΔH3
ΔH1、ΔH2、ΔH3之间的关系式为:ΔH3=
③与热能相比,电能具有更高的利用价值,燃料电池可将化学能直接转化为电能的原因是
(2)氨的合成是当前的研究热点,目前最主要的方法是Haber-Bosch法:通常用以铁为主的催化剂在400~500℃和10~30MPa的条件下,由氮气和氢气直接合成氨。
①该反应放热,但仍选择较高温度。其原因是
②列举一条既能提高速率又能提高原料转化率的措施
(3)常温常压下电解法合成氨的原理如下图所示:
①阳极产生的气体是
②阴极生成氨的电极反应式为
③经检测在阴极表面发生了副反应,导致氨的产量降低。写出该副反应的电极反应式
④为了尽可能避免副反应的发生,采用的方法是改进阴极表面的催化剂,这样设计是利用了催化剂具有
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2021-01-22更新
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257次组卷
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2卷引用:北京市丰台区2020-2021学年高二上学期期末考试化学试题
2 . 甲醇(CH3OH)在作为内燃机燃料、制作燃料电池等方面具有重要的用途。
(1)25℃、101 kPa时,1 mol甲醇完全燃烧生成液态水释放的能量是762.5 kJ,写出该反应的热化学方程式______ 。
(2)64 g甲醇完全燃烧生成液态水释放的热量为_______ kJ。
(3)工业上以CO2和H2为原料合成甲醇:CO2(g) + 3H2(g) = CH3OH(g)+H2O(l) ΔH= a kJ/mol,若要计算a,需要知道甲醇完全燃烧生成液态水的焓变以及_______ 的焓变(文字描述)。
(4)甲醇的另一种用途是制成燃料电池,装置图如图所示。采用铂作为电极材料,稀硫酸作电解质溶液,向其中一个电极直接加入纯化后的甲醇,同时向一个电极通入空气。回答下列问题:
① 电池的正极反应式为:____________ ,负极反应式为:___________ 。
② 该电池工作时,H+的移动方向是由_____ 极经质子交换膜流向_____ 极(填“a”或“b”)。
③ 甲醇可作为内燃机燃料,也可用于制作燃料电池,其反应均为甲醇与氧气的反应,但能量转化形式不同,电池将化学能转化为电能的根本原因是___________ 。
(1)25℃、101 kPa时,1 mol甲醇完全燃烧生成液态水释放的能量是762.5 kJ,写出该反应的热化学方程式
(2)64 g甲醇完全燃烧生成液态水释放的热量为
(3)工业上以CO2和H2为原料合成甲醇:CO2(g) + 3H2(g) = CH3OH(g)+H2O(l) ΔH= a kJ/mol,若要计算a,需要知道甲醇完全燃烧生成液态水的焓变以及
(4)甲醇的另一种用途是制成燃料电池,装置图如图所示。采用铂作为电极材料,稀硫酸作电解质溶液,向其中一个电极直接加入纯化后的甲醇,同时向一个电极通入空气。回答下列问题:
① 电池的正极反应式为:
② 该电池工作时,H+的移动方向是由
③ 甲醇可作为内燃机燃料,也可用于制作燃料电池,其反应均为甲醇与氧气的反应,但能量转化形式不同,电池将化学能转化为电能的根本原因是
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