Question

（12分）甲醇燃料電池（DNFC）被認為是21世紀電動汽車最佳候選動力源。
（1）101 kPa時，1 mol CH₃OH完全燃燒生成穩定的氧化物放出熱量726.51 kJ，則甲醇燃燒的熱化學方程式為                                                        。
（2）甲醇燃料電池的結構示意圖如下左圖。甲醇進入       極（填“正”或“負”），正極發生的電極反應為                                    。

（3）目前工業上有一種方法是用CO₂來生產燃料甲醇。為探究反應原理，現進行如下實驗。在體積為1L的密閉容器中，充入1molCO₂和3molH₂，一定條件下發生反應：
CO₂（g）+3H₂（g） CH₃OH（g）+H₂O（g）△H =-49.0KJ/mol
測得CO₂和CH₃OH（g）的濃度隨時間變化如上右圖所示。
①從反應開始到平衡，氫氣的平均反應速率v(H₂)=              
②該反應的平衡常數表達式為                         。
③下列措施中能使n(CH₃OH)/n(CO₂)增大的是            。
A．升高溫度                                                  B．充入He（g），使體系壓強增大
C．將H₂O（g）從體系中分離                        D．再充入1molCO₂和3molH₂

Answer 1

（12分）
（1）CH₃OH(l) + 3/2 O₂(g) ="=" CO₂(g) + 2H₂O(l)  △H ="-726.51" kJ/mol 
（2）負   O₂ + 4H⁺ + 4e^－="=" 2H₂O 
（3）①0.225 mol/(L·min)（或13.5 mol/(L·S)無單位不給分），
②，③C、D

解析