16.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)計了三組實驗,部分實驗條件已經(jīng)填在下面實驗設(shè)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(shù)據(jù):a=
150
150
、b=
1/3
1/3

B.根據(jù)反應(yīng)特點,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,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,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.下列敘述中錯誤的是( 。

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高三化學(xué)

I(選擇題,共48分)

一.選擇題(本題包括24小題,每小題2分,共48分。每小題只有一個選項符合題意。)

題號

1

2

3

4

5

6

7

8

9

10

答案

C

C

D

B

C

D

C

A

C

B

題號

11

12

13

14

15

16

17

18

19

20

答案

D

C

B

A

C

D

C

B

A

A

題號

21

22

23

24

 

答案

B

B

C

D

II(共52分)

二.簡答題(本大題包括5小題,共45。)

【考生注意】25題分A、B兩題,考生可任選一題。若兩題均做,一律按A題計分。

25.(A題,8分)(1)畫出金屬元素與非金屬元素的分界線(2分)

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Na

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Cl

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

(2)  IV族。(1分,其他答案均不給分)

(3)①見表中“Na”和“Cl”(各1分,寫成名稱或位置寫錯均不給分)。

(填名稱,1分),化學(xué)反應(yīng)方程式  Cl2H2S2HClS2分,其他合理答案也給分) 。

25.(B題,8分)

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Mg

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Al

 

 

 

 

 

A

 

 

 

 

 

B

 

 

 

 

 

 

 

  • C

     

    • D

       

       

       

       

       

       

       

       

       

       

       

       

       

       

       

       

       

       

       

       

       

       

       

       

       

       

       

       

       

       

       

       

       

       

       

       

       

       

       

       

       

       

       

       

       

       

       

       

       

       

       

       

       

       

       

      (1)全部是金屬元素的區(qū)域為  B  。(1分)

      (2)    H   (1分,填元素符號)。

      (3)①見表中“Mg”和“Al”(各1分,寫成名稱或位置寫錯均不給分)。

      ②金屬性較強(qiáng)的是 (1分,填名稱),實驗是 b、c (全對3分,自選1個給1分,有錯不給分)。

      26.(6分,每小題2分,其中第(3)小題全對2分,自選1個給1分,有錯不給分)

      (1) 2 Fe(OH)3 5n ClO  2n  OH 2 FeO4n-  5n  Cl  n+3  H2O

      (2)   6   。

      (3)     (填序號)

      27.(9分,每空1分)

      (1)      性,    NH4+H2ONH3?H2OH+   (寫成“=”不給分)。

      (2)pH最小的是     ;c(NH4+)最小的是        ?填序號?。

      (3)c(NH4+)的大小關(guān)系是②      ③?寫成“小于”不給分)。

      (4)在溶液④中, Cl”)離子的濃度為0.1mol/L;NH3?H2O和NH4+(或“銨根”     離子的物質(zhì)的量濃度之和為0.2 mol/L。

      (5)水解程度CH3COO NH4+,濃度的大小關(guān)系是:c(CH3COO) c(NH4+)。

      28. (8分)

      (1)最初階段電解反應(yīng)的離子方程式為   Cu2BrCuBr2  (2分) 。

      (2) 2Br??2e?Br2   2Cl??2e?Cl2; 4OH??4e?2H2OO2↑(依次每個1分)

      2H2O?4e?4H+O2也給分,但三個反應(yīng)式的順序不能交換 。

      (3)   藍(lán)色逐漸消失,最后溶液變成橙色(或橙紅色) (2分) 。

      (4)最終溶液顯    性。(1分)

      29.(14分)

      (1)A的化學(xué)式是H2SO32;離子方程式:H2SO3+Cl2+H2O=4H++SO32+2Cl3。

      (2)Y的化學(xué)式是  SO3  2。

      (3)B在水中的電離方程式為    H3PO4H++H2PO4、 H2PO4H++HPO42    

        HPO42H++PO43  1。

      (4)單質(zhì)C是   P  1,其形成的晶體屬于   分子晶體(1)   (填晶體類型),其與Y反應(yīng)的化學(xué)方程式為    5SO3+2P=5SO2+P2O5 2)    。

      三.計算題(本大題只有1題,共7分)

      30.(7分)電子工業(yè)常用一定濃度的FeCl3溶液腐蝕敷有銅箔的絕緣板,制成印刷線路板。有關(guān)反應(yīng)為:2FeCl3+Cu=2FeCl2+CuCl2

      現(xiàn)將一塊敷有銅箔的絕緣板浸入8.00×102 mL某FeCl3溶液A中,一段時間后,將該線路板取出,向所得溶液B中加入鐵粉m g,充分反應(yīng)后剩余固體n g;將固體濾出并從濾液C(忽略反應(yīng)前后溶液體積變化)中取出20.00mL,向其中滴入3.00mol • L-1AgNO3溶液60.00 mL時,溶液中的Cl恰好完全沉淀。請計算:

      (1)溶液A中FeCl3的物質(zhì)的量濃度為   3.00mol • L-1 1;

      (2)假若鐵粉不再溶解,向溶液B中加入的鐵粉質(zhì)量至少應(yīng)當(dāng)大于  67.2g 1;

      (3)討論當(dāng)剩余固體的組成不同時m與n可能的取值范圍,并填入下表

      剩余固體的組成

      m的取值范圍

      n的取值范圍

      只有銅

      0<m≤67.21

      只寫m67.2就給分

      0<n≤76.81

      只寫n76.8就給分

      有鐵且有銅

      m>67.21

      m-67.2<n≤m+9.61

      (4)當(dāng)m=100.0,n=96.8時,溶液B中FeCl2的物質(zhì)的量濃度為  2.5  mol • L-1。(1分)

       

       

       


      同步練習(xí)冊答案

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