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16.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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高三化學

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AB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),化學反應方程式  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金屬性較強的是 (1分,填名稱),實驗是 bc (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”     離子的物質的量濃度之和為0.2 mol/L。

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

    28. (8分)

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

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

    2H2O?4e?4H+O2也給分但三個反應式的順序不能交換

    (3)   藍色逐漸消失,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的化學式是H2SO32;離子方程式:H2SO3+Cl2+H2O=4H++SO32+2Cl3

    (2)Y的化學式是  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反應的化學方程式為    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。有關反應為:2FeCl3+Cu=2FeCl2+CuCl2

    現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,充分反應后剩余固體n g;將固體濾出并從濾液C(忽略反應前后溶液體積變化)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中加入的鐵粉質量至少應當大于  67.2g 1

    (3)討論當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m=100.0,n=96.8時,溶液B中FeCl2的物質的量濃度為  2.5  mol • L-1。(1分)

     

     

     

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