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甲醇質子交換膜燃料電池中將甲醇蒸氣轉化為氫氣的兩種反應原理是 【查看更多】

 

題目列表(包括答案和解析)

甲醇質子交換膜燃料電池中將甲醇蒸氣轉化為氫氣的兩種反應原理是
①CH3OH（g）+H2O（g）=CO2（g）+3H2（g）△H=+49.0kJ/mol
②CH3OH（g）+
1
2
O2（g）=CO2（g）+2H2（g）△H=-192.9kJ/mol
根據上述反應，下列說法正確的是（　　）

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甲醇質子交換膜燃料電池中將甲醇蒸氣轉化為氫氣的兩種反應原理是，下列說法正確的是（　　）
①CH3OH（g）+H2O（l）=CO2（g）+3H2（g）；△H=+93.0kJ?mol-1
②CH3OH（g）+
1
2
O2（g）=CO2（g）+2H2（g）；△H=-192.9kJ?mol-1．

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甲醇是一種很好的燃料，被稱為21世紀的新型燃料．
工業上可通過H2和CO化合制備甲醇，該反應的熱化學方程式為：
CO（g）+2H2（g） CH3OH（g）△H1=-116kJ?molˉ1
（1）已知：CO（g）+
1
2
O2（g）=CO2（g）△H2=-283kJ?molˉ1
           H2（g）+
1
2
O2（g）=H2O （g）△H3=-242kJ?molˉ1
1mol甲醇燃燒生成CO2和水蒸氣放出
651
651
kJ的熱量．
（2）在壓強為0.1MPa條件下，將a mol CO與 3a mol H2的混合氣體在催化劑作用下在VL容器中制備甲醇．
①若容器容積不變，下列措施可增加甲醇產率的是
BD
BD
．
A．升高溫度                    B．將CH3OH（g）從體系中分離
C．充入He，使體系總壓強增大   D．再充入1mol CO和3mol H2
②為了尋找合成甲醇的溫度和壓強的適宜條件，某同學設計了三組實驗，部分實驗條件已經填在下面實驗設計表中．
實驗編號 T（℃） n（CO）/n（H2） P（MPa）
1 150 1/3 0.1
2 a 1/3 5
3 350 b 5
A．則上表中剩余的實驗條件數據：a=
150
150
、b=
1/3
1/3
．
B．根據反應特點，右上圖是在壓強分別為0.1MPa和5MPa下CO的轉化率隨溫度變化的曲線圖，請指明圖中的壓強P1=
0.1
0.1
MPa．
③100℃時，CH3OH（g） CO（g）+2H2（g）反應的平衡常數為
4a2
V2
4a2
V2

（用含a、V的代數式表示）．
（3）科學家預言，燃料電池將是21世紀獲得電力的重要途徑，而甲醇燃料電池具備甲醇燃料容易攜帶、容易存儲等優點，目前被認為將會替代傳統的電池成為攜帶型設備的主要電源．右圖是甲醇的質子交換膜型燃料電池模型．寫出其電極反應式
正極：
3O2+12e-+12H+→6H2O
3O2+12e-+12H+→6H2O

負極：
2CH4O-12e-+2H2O→12H++2CO2
2CH4O-12e-+2H2O→12H++2CO2
．

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甲醇質子交換膜燃料電池中將甲醇蒸氣轉化為氫氣的兩種反應原理是
①CH3OH（g）+H2O（g）═CO2（g）+3H2（g）；△H=+49.0kJ?mol-1
②CH3OH（g）+
1
2
O2（g）═CO2（g）+2H2（g）；△H=-192.9kJ?mol-1
下列說法正確的是（　　）

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甲醇燃料電池（DMFC）可用于筆記本電腦、汽車等，該燃料電池是以甲醇為燃料，氧氣為氧化劑，電解質可以是質子交換膜（可傳導氫離子），也可以是固體氧化物（可傳導氧離子），甲醇和氧氣分別在多孔金屬電極上發生反應，從而將化學能直接轉化為電能．下列敘述中錯誤的是（　　）

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一、選擇題(本題共16個小題，每小題3分。每小題只有一個選項符合題意。)

題號

1

2

3

4

5

6

7

8

答案

D

C

D

D

B

A

D

D

題號

9

10

11

12

13

14

15

16

答案

B

B

A

C

B

D

B

D

 

17. （本題共6分，每小題2分）

（1）   三聚氰胺中氮元素的含量為：    66.7%     。

（2）       試寫出氰胺的結構式：                   。

（3）       （  C   ）

  18.（本題共8分，⑴－⑸每空1分，⑹2分 ）

 ⑴A元素是  K   、B元素是    Cl      (用元素符號表示)。

⑵D是由兩種元素組成的雙原子分子，其分子式是  HCl         。

⑶E是所有含18個電子的微粒中氧化能力最強的分子，其電子式是           。

⑷F是由兩種元素組成的三原子分子，其分子式是   H2O       。

⑸H分子中含有8個原子，其結構式是                       。

⑹離子方程式為  2H+ + H2O2 + S2- =S + 2H2O          。

19. （本題共11分）

（1）該反應的離子方程式為 OH- +  Al(OH)3 = AlO2- + 2H2O     。（2分）

（2）該化合物的電子式為 。（1分）

（3）用離子方程式解釋原因 Al3+ ＋3H2O　   Al（OH）3 ＋ 3H+ 。（2分）

（4）化學方程式為SO2+Cl2+2H2O＝H2SO4+ 2HCl    。（2分）

（5）比較Y、Z氣態氫化物的穩定性  HCl  ＞H2S  （用分子式表示）（1分）

（6）半徑由大到小的順序是：（用離子符號表示）   ＞   ＞   ＞    。（1分）

（7）寫出該反應的熱化學方程式：

                                                              。（2分）

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

      
   
      
    
    
      
    
      20.（本題共5分）
      （1）步驟2中用酸式滴定管還是用堿式滴定管？酸式滴定管   
      理由是                                                            
    （各1分）
      （2）NA的表達式為                                    
    。（3分）
       
      21.（本題共8分，每空2分）
      (1)寫出A在周期表中的位置：                       
    。
      (2化學方程式為：                                         
           。
      (3)化學方程式為 ：                                               
    。
      (4)各離子濃度由大到小的排列順序是：                              
    。
      22.（本題共6分，每空1分）
      (1)主要原因是提高二氧化硫轉化率，增加氧氣的濃度，有利于平衡向生成三氧化硫的方向移動。(2)生產條件是0．1MPa 400～500℃，選擇該條件的主要原因是既可保持二氧化硫轉化率較高，又能降低成本，且該溫度下催化劑活性較好。
      (3)你認為該報道可信嗎?  不可信 其理由是二氧化硫與氧氣的反應是可逆反應，使用催化劑只能改變反應速率，不能使平衡移動，更不能全部轉化。
       (4)主要原因是在高溫下，空氣中的氧氣與氫氣混合會爆炸     
     。
      三．計算題（本題共8分）
      23.（本題共8分）
      （1）      
    離子方程式：   H+ ＋ OH-＝ H2O    
       CO32- ＋　H+ ＝　H CO3-       。（2分）
      （2）      
    所產生的二氧化碳的體積（標準狀況）是   0.224升      。（2分）
      （3）      
    計算原混合物中Na2CO3的質量分數。（4分）
      計算過程：（略）42.4％
       
      		
      
	
	

      
	




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