科学家利用太阳能分解水生成的氢气在催化剂作用下与CO2反应生成甲醇(CH3OH),并开发出直接以甲醇为燃料的燃料电池.已

科学家利用太阳能分解水生成的氢气在催化剂作用下与CO2反应生成甲醇(CH3OH),并开发出直接以甲醇为燃料的燃料电池.已知H2(g)、CO(g)和CH3OH(l)的燃烧热△H分别为-285.8kJ/mol、-283.0kJ/mol和-726.5kJ/mol,请回答下列问题:
(1)用太阳能分解5mol水消耗的能量是______kJ.
(2)甲醇不完全燃烧生成一氧化碳和液态水的热化学方程式为______.
(3)已知25℃、101kPa下,H2O(l)═H2O(g)△H=+44kJ•mol-1.则1g甲醇(CH3OH)燃烧生成CO2和气态水时放出的热量为______.
夹噶咖 1年前 已收到1个回答 举报

宁静月儿 幼苗

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解题思路:(1)根据氢气的燃烧热可知水分解吸收的能量,然后利用化学计量数与反应热的关系来计算;
(2)根据CO和CH3OH的燃烧热先书写热方程式,再利用盖斯定律来分析甲醇不完全燃烧生成一氧化碳和液态水的热化学方程式;
(3)1mol液态水变成气态水需吸热44KJ,结合CH3OH(l)的燃烧热△H为-726.5kJ/mol求解,气态水时放出的热量少;

(1)由H2(g)的燃烧热△H为-285.8kJ•mol-1知,1molH2(g)完全燃烧生成1molH2O(l)放出热量285.8kJ,
即分解1mol H2O(l)为1mol H2(g)消耗的能量为285.8kJ,则分解5mol H2O(l)消耗的能量为285.8kJ×5=1429kJ,
故答案为:1429;
(2)由CO(g)和CH3OH(l)的燃烧热△H分别为-283.0kJ•mol-1和-726.5kJ•mol-1,则
①CO(g)+[1/2]O2(g)=CO2(g)△H=-283.0kJ•mol-1
②CH3OH(l)+[1/2]O2(g)=CO2(g)+2 H2O(l)△H=-726.5kJ•mol-1
由盖斯定律可知,②-①得反应CH3OH(l)+O2(g)=CO(g)+2 H2O(l),则△H=-726.5kJ•mol-1-(-283.0kJ•mol-1)=-443.5kJ•mol-1
故答案为:CH3OH(l)+O2(g)=CO(g)+2 H2O(l)△H=-443.5kJ•mol-1
(3)CH3OH(l)的燃烧热△H为-726.5kJ/mol,热化学方程式为CH3OH(g)+[3/2]O2(g)=CO2(g)+2H2O(l);△H=-726.5kJ/mol,1mol液态水变成气态水需吸热44KJ,若2mol液态水变成水蒸气时则吸热88KJ,热化学方程式为CH3OH(g)+[3/2]O2(g)=CO2(g)+2H2O(g);△H=-(726.5-88)kJ/mol=-638.5kJ/mol,则1g甲醇(CH3OH)燃烧生成CO2和气态水时放出的热量为[1/32]×638.5kJ≈19.95KJ,
故答案为:19.95KJ;

点评:
本题考点: 有关反应热的计算;热化学方程式.

考点点评: 本题考查反应热的有关计算,为高频考点,侧重于学生的分析能力和计算能力的考查,注意若为放热反应,则△H为“-”;若为吸热反应,则△H为“+”.对于同一反应来说,计量系数不同,△H不同,题目难度中等.

1年前

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