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甲醇燃料电池(DNFC)被认为是21世纪电动汽车最佳候选动力源.

(1)101 kPa时,1 mol CH3OH完全燃烧生成稳定的氧化物放出热量726.51 kJ,则甲醇燃烧的热化学方程式为________.

(2)甲醇燃料电池的结构示意图如下图.甲醇进入________极(填“正”或“负”),正极发生的电极反应为________.

(3)目前工业上有一种方法是用CO2来生产燃料甲醇.为探究反应原理,现进行如下实验.在体积为1 L的密闭容器中,充入1 mol CO2和3 mol H2,一定条件下发生反应:

CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g) ΔH=-49.0 KJ/mol测得CO2和CH3OH(g)的浓度随时间变化如上图所示.

①从反应开始到平衡,氢气的平均反应速率v(H2)=________

②该反应的平衡常数表达式为________.

③下列措施中能使n(CH3OH)/n(CO2)增大的是________.

A.升高温度

B.充入He(g),使体系压强增大

C.将H2O(g)从体系中分离

D.再充入1 mol CO2和3 mol H2

答案:
解析:

  (1)CH3OH(l)+3/2O2(g)CO2(g)+2H2O(l) ΔH=-726.51 kJ/mol

  (2)负 O2+4H++4e2H2O

  (3)①0.225 mol/(L·min)(或13.5 mol/(L·S)无单位不给分),

  ②K=

  ③CD


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科目:高中化学 来源: 题型:

直接甲醇燃料电池(DNFC)被认为是21世纪电动汽车最佳候选动力源.
(1)101kPa时,1mol CH3OH完全燃烧生成稳定的氧化物放出热量726.51kJ/mol,则甲醇燃烧的热化学方程式为
CH3OH(l)+
3
2
O2(g)=CO2(g)+2H2O(l)△H=-726.51kJ/mol
CH3OH(l)+
3
2
O2(g)=CO2(g)+2H2O(l)△H=-726.51kJ/mol

(2)甲醇质子交换膜燃料电池中将甲醇蒸汽转化为氢气的两种反应原理是:
①CH3OH(g)+H2O(g)=CO2(g)+3H2(g)△H1=+49.0kJ?mol-1
②CH3OH(g)+
1
2
O2(g)=CO2(g)+2H2(g)△H2
已知H2(g)+
1
2
O2(g)═H2O(g)△H=-241.8kJ?mol-1
则反应②的△H2=
-192.8kJ?mol-1
-192.8kJ?mol-1

(3)甲醇燃料电池的结构示意图如右.甲醇进入
极(填“正”或“负”),该极发生的电极反应为
CH3OH+H2O-6e-=CO2+6H+
CH3OH+H2O-6e-=CO2+6H+

(4)已知H-H键能为436kJ/mol,H-N键能为391kJ/mol,根据化学方程式:
N2(g)+3H2(g)=2NH3(g)△H=-92.4KJ/mol,则N≡N键的键能是
945.6KJ/mol
945.6KJ/mol

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科目:高中化学 来源: 题型:

(12分)甲醇燃料电池(DNFC)被认为是21世纪电动汽车最佳候选动力源。

(1)101 kPa时,1 mol CH3OH完全燃烧生成稳定的氧化物放出热量726.51 kJ,则甲醇燃烧的热化学方程式为                                                        

(2)甲醇燃料电池的结构示意图如下左图。甲醇进入        极(填“正”或“负”),正极发生的电极反应为                                    。

(3)目前工业上有一种方法是用CO2来生产燃料甲醇。为探究反应原理,现进行如下实验。在体积为1L的密闭容器中,充入1molCO2和3molH2,一定条件下发生反应:

CO2(g)+3H2(g) CH3OH(g)+H2O(g) △H =-49.0KJ/mol

测得CO2和CH3OH(g)的浓度随时间变化如上右图所示。

①从反应开始到平衡,氢气的平均反应速率v(H2)=              

②该反应的平衡常数表达式为                         

③下列措施中能使n(CH3OH)/n(CO2)增大的是            

A.升高温度                                                  B.充入He(g),使体系压强增大

C.将H2O(g)从体系中分离                        D.再充入1molCO2和3molH2

 

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科目:高中化学 来源:2015届辽宁省高一下学期期末考试化学试卷(解析版) 题型:填空题

直接甲醇燃料电池(DNFC)被认为是21世纪电动汽车最佳候选动力源。

(1)101 kPa时,1 mol CH3OH完全燃烧生成稳定的氧化物放出热量726.51 kJ/mol,则甲醇燃烧的热化学方程式为                              

(2)甲醇质子交换膜燃料电池中将甲醇蒸汽转化为氢气的两种反应原理是:

①CH3OH(g)+H2O(g)=CO2(g)+3H2(g)  △H1=+49.0 kJ·mol-1

②CH3OH(g)+ O2(g)= CO2(g)+2H2(g) △H2

已知H2(g)+O2(g)=H2O(g)  △H =-241.8 kJ·mol-1

则反应②的△H2=              kJ·mol-1

(3)甲醇燃料电池的结构示意图如右。甲醇进入  极(填“正”或“负”),正极发生的电极反应式为                                 。负极发生的电极反应式为                               

 

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科目:高中化学 来源:专项题 题型:填空题

能源短缺是人类社会面临的重大问题。甲醇是一种可再生能源,具有广泛的开发和应用前景。直接甲醇燃料电池(DNFC)被认为是21世纪电动汽车最佳候选动力源。
(1)工业上一般采用下列两种反应合成甲醇:
反应I:CO(g)+2H2(g)CH3OH(g) △H1
反应Ⅱ:CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g) △H2
①上述反应符合“原子经济”原则的是____(填“I”或“Ⅱ”);
②用反应I生产燃料甲醇,该反应的化学平衡常数表达式为K=_________,下表所列数据是反应I在不同温度下的化学平衡常数(K)。
由表中数据判断△H1___0(填“>”“=”或“<”);
③某温度下,将2 mol CO和6 mol H2充入2L的密闭容器中,充分反应,达到平衡后,测得c(CO) =0.2
mol/L,则CO的转化率为_____,此时的温度为____(从上表中选择)。
(2)甲醇质子交换膜燃料电池中将甲醇蒸气转化为氢气的两种反应原理是:
①CH3OH(g) +H2O(g) =CO2(g)+3H2(g) △H1 =+49. 0 kJ/mol
②CH3OH(g)+O2(g)=CO2(g)+2H2(g) △H2
已知H2(g)+O2(g)=H2O(g) △H=-241.8 kJ/mol
则反应②的△H2=____kJ/mol;
(3)下图是甲醇燃料电池的结构示意图。甲醇进入____极(填“正”或“负”),正极发生的电极反应为
___________________。

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