题目

存在于天然气、沼气、煤矿坑井气中，它既是优质气体燃料，也是制造合成气和许多化工产品的重要原料。回答下列问题：(1)催化重整不仅可以得到合成气(和)，还对温室气体的减排具有重要意义。已知：催化重整反应：_______(用、、表示)，若，则催化重整反应为__________(填“吸”或“放”)热反应。(2)图中为甲烷燃烧过程的能量变化，该反应的活化能为_______，_______。(3)图中是目前研究较多的一类燃料电池的工作原理示意图。①a极为电池___________(填“正”或“负”)极；b极的电极反应式为_________。②电池中内电路的移向___________(填“a”或“b”)极。(4)用该燃料电池电解溶液(电极材料为石墨)，当电子转移时，阴极产物是____________(写化学式)，阳极析出气体体积为________L(标准状况)。 答案：【答案】 吸 a或b-c -c或-(b-a)或a-b 负 a 1.12 【解析】(1)反应①2C(s)＋O2(g)=2CO(g)△H1反应②C(s)＋O2(g)=CO2(g)△H2反应③C(s)＋2H2(g)=CH4(g)△H3根据盖斯定律，②＋③－①可得CH4－CO2催化重整反应CH4(g)＋CO2(g)=2CO(g)＋2H2(g)则△H=△H2＋△H3－△H1；若△H＞0，生成物的总能量大于反应物的总能量，该反应是吸热反应；(2)活化能表示反应物分子转变成活化分子需要的能量，则活化能为akJ·mol－1或(b－c)kJ·mol－1；反应热△H等于生产物的总能量－反应物的总能量，则△H=－ckJ·mol－1或△H=(a－b)kJ·mol－1；(3)①在燃料电池中，通入燃料的一极为负极，通入助燃剂的一极为正极，a电极出通入燃料CH4，则a极是电池的负极，b极处助燃气O2得到电子，电极方程式为O2＋4e－=2O2－；②在原电池中，阴离子向负极移动，因此内电路的O2－移向a极；(4)电解NaOH溶液，阴极处，溶液中的H2O得到电子，电极方程式为2H2O＋2e－=H2↑＋2OH－，阳极处，溶液中的OH－放电，电极方程式为4OH－-4e－=O2↑＋2H2O；当转移的电子的物质的量为0.2mol时，阴极产物为H2；根据电极方程式，转移4mol电子得到1molO2，现转移0.2mol电子，得到0.05molO2，在标准状况下的体积为0.05mol×22.4L·mol－1=1.12L。

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