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甲醇質(zhì)子交換膜燃料電池中將甲醇蒸氣轉(zhuǎn)化為氫氣的兩種反應(yīng)原理是 【查看更多】

 

題目列表(包括答案和解析)

甲醇質(zhì)子交換膜燃料電池中將甲醇蒸氣轉(zhuǎn)化為氫氣的兩種反應(yīng)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(jù)上述反應(yīng)，下列說法正確的是（　�。�

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甲醇質(zhì)子交換膜燃料電池中將甲醇蒸氣轉(zhuǎn)化為氫氣的兩種反應(yīng)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(jì)的新型燃料．
工業(yè)上可通過H2和CO化合制備甲醇，該反應(yīng)的熱化學(xué)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(qiáng)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(chǎn)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(qiáng)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(qiáng)的適宜條件，某同學(xué)設(shè)計(jì)了三組實(shí)驗(yàn)，部分實(shí)驗(yàn)條件已經(jīng)填在下面實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)表中．
實(shí)驗(yàn)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(shí)驗(yàn)條件數(shù)據(jù)：a=
150
150
、b=
1/3
1/3
．
B．根據(jù)反應(yīng)特點(diǎn)，右上圖是在壓強(qiáng)分別為0.1MPa和5MPa下CO的轉(zhuǎn)化率隨溫度變化的曲線圖，請指明圖中的壓強(qiáng)P1=
0.1
0.1
MPa．
③100℃時(shí)，CH3OH（g） CO（g）+2H2（g）反應(yīng)的平衡常數(shù)為
4a2
V2
4a2
V2

（用含a、V的代數(shù)式表示）．
（3）科學(xué)家預(yù)言，燃料電池將是21世紀(jì)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(yōu)點(diǎn)，目前被認(rèn)為將會替代傳統(tǒng)的電池成為攜帶型設(shè)備的主要電源．右圖是甲醇的質(zhì)子交換膜型燃料電池模型．寫出其電極反應(yīng)式
正極：
3O2+12e-+12H+→6H2O
3O2+12e-+12H+→6H2O

負(fù)極：
2CH4O-12e-+2H2O→12H++2CO2
2CH4O-12e-+2H2O→12H++2CO2
．

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甲醇質(zhì)子交換膜燃料電池中將甲醇蒸氣轉(zhuǎn)化為氫氣的兩種反應(yīng)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(zhì)可以是質(zhì)子交換膜（可傳導(dǎo)氫離子），也可以是固體氧化物（可傳導(dǎo)氧離子），甲醇和氧氣分別在多孔金屬電極上發(fā)生反應(yīng)，從而將化學(xué)能直接轉(zhuǎn)化為電能．下列敘述中錯(cuò)誤的是（　�。�

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一、選擇題(本題共16個(gè)小題，每小題3分。每小題只有一個(gè)選項(xiàng)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(jié)構(gòu)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(gè)電子的微粒中氧化能力最強(qiáng)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(gè)原子，其結(jié)構(gòu)式是                       。

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

19. （本題共11分）

（1）該反應(yīng)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(xué)方程式為SO2+Cl2+2H2O＝H2SO4+ 2HCl    。（2分）

（5）比較Y、Z氣態(tài)氫化物的穩(wěn)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(yīng)的熱化學(xué)方程式：

                                                              。（2分）

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

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  • 
   
    
    
    
    
    
    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(dá)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(xué)方程式為：                                         
           。
    (3)化學(xué)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(zhuǎn)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(chǎn)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(zhuǎn)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(rèn)為該報(bào)道可信嗎?  不可信 其理由是二氧化硫與氧氣的反應(yīng)是可逆反應(yīng)，使用催化劑只能改變反應(yīng)速率，不能使平衡移動，更不能全部轉(zhuǎn)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(jì)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(chǎn)生的二氧化碳的體積（標(biāo)準(zhǔn)狀況）是   0.224升      。（2分）
    （3）      
    計(jì)算原混合物中Na2CO3的質(zhì)量分?jǐn)?shù)。（4分）
    計(jì)算過程：（略）42.4％