甲醇（CH3OH）燃料电池被认为是很有应用前景的燃料电池．下图是自呼吸式甲醇燃料电池工作示...

高三化学选择题中等难度题查看答案及解析

清洁能源具有广阔的开发和应用前景，可减少污染解决雾霾问题，其中甲醇、甲烷是优质的清洁燃料，可制作燃料电池．

一定条件下用CO和H2合成CH3OH：CO（g）+2H2（g）⇌CH3OH（g）△H=﹣105kJ•mol﹣1．向体积为2L的密闭容器中充入2molCO和4molH2，测得不同温度下容器内的压强（P：kPa）随时间（min）的变化关系如图中Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ曲线所示：

（1）Ⅱ和Ⅰ相比，改变的反应条件是　　　　　 　　　　 ．

（2）反应Ⅰ在6min时达到平衡，在此条件下从反应开始到达到平衡时v（CH3OH）=　　　　 　　　　　 ．

（3）反应Ⅱ在2min时达到平衡，平衡常数K（Ⅱ）=　　　　　 ．

（4）比较反应Ⅰ的温度（T1）和反应Ⅲ的温度（T3）的高低：T1　　　　 T3（填“＞”“＜”“=”），判断的理由是　　　　　　 　　　　 ．

高三化学填空题困难题查看答案及解析

（15分）清洁能源具有广阔的开发和应用前景，可减少污染解决雾霾问题，其中甲醇、甲烷是优质的清洁燃料，可制作燃料电池。

Ⅰ、一定条件下用CO和H2合成CH3OH：CO（g）+2H2 （g）CH3OH（g）△H=﹣105kJ•mol﹣1．向体积为2L的密闭容器中充入2mol CO和4mol H2，测得不同温度下容器内的压强（P：kPa）随时间（min）的变化关系如右图中Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ曲线所示：

(1)Ⅱ和Ⅰ相比，改变的反应条件是　　　　．

(2)反应Ⅰ在6min时达到平衡，在此条件下从反应开始到达到平衡时v（CH3OH）=　　　　．

(3)反应Ⅱ在2min时达到平衡，平衡常数K（Ⅱ）=　　　　．

(4)比较反应Ⅰ的温度（T1）和反应Ⅲ的温度（T3）的高低：T1　　　 　T3（填“＞”“＜”“=”），判断的理由是　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 ．

Ⅱ、甲烷和甲醇可以做燃料电池，具有广阔的开发和应用前景，回答下列问题：

(5)甲醇燃料电池（简称DMFC）由于结构简单、能量转化率高、对环境无污染，可作为常规能源的替代品而越来越受到关注。DMFC工作原理如右图所示：

通入a气体的电极是原电池的　　　　 极（填 “正”或“负”），其电极反应式为　　　　　　　　　　　　　　　　　 。

(6)某研究小组将两个甲烷燃料电池串联后作为电源，进行饱和氯化钠溶液电解实验，如图所示U形管中氯化钠溶液的体积为800ml。闭合K后，若每个电池甲烷用量均为0.224L（标况），且反应完全，则理论上通过电解池的电量为　　　　　　　　　　　　 （法拉第常数F=9.65×104C/mol），若产生的气体全部逸出，电解后溶液混合均匀，电解后U形管中溶液的pH为　　　　　　　　 。

高三化学填空题简单题查看答案及解析

镁燃料电池作为一种高能化学电源，具有良好的应用前景。下图是镁一空气燃料电池工作原理示意图。下列有关该电池的说法正确的是

A．该电池Mg作负极，发生还原反应

B．该电池的正极反应式为：

C．电池工作时，电子通过导线由碳电极流向Mg电极

D．当电路中通过0.2mol电子时，消耗的O₂体积为1.12L

高三化学选择题中等难度题查看答案及解析

镁燃料电池作为一种高能化学电源,具有良好的应用前景。下图是镁—空气燃料电池工作原理示意图。下列有关该电池的说法正确的是（　　 ）

A.该电池Mg作负极,发生还原反应

B.该电池的正极反应式为:O2+2H2O+4e-=4OH-

C.电池工作时,电子通过导线由碳电极流向Mg电极

D.当电路中通过0.2 mol电子时,消耗的O2体积为1.12 L

高三化学选择题中等难度题查看答案及解析

甲醇是一种可再生能源,又是一种重要的化工原料.具有广阔的开发和应用前景。工业上可用如下方法合成甲醇:CO(g)+2H2(g)CH3OH(g).

(1) 已知:①2CH3OH(l)+3O2(g)2CO2(g)+4H2O(g)  △H=-1275.6kJ·mol-1;

②2CO(g)+O2(g)2CO2(g)  △H=-566.0kJ·mol-1;

③H2O(l)=H2O(g)  △H=+44.0kJ·mol-1.

则甲醇液体不完全燃烧生成CO和液态水的热化学方程式为__________。

(2) 在一定温度下,向2L密闭容器中充人1mol CO和2mol H2,发生反应CO(g)+2H2(g)CH3OH(g),5min反应达到平衡,此时CO的转化率为80%。

①前5min内甲醇的平均反应速率为__________;已知该反应在低温下能自发进行,则反应的△H_______0(填“>”“<”或“=”)。

②在该温度下反应的平衡常数K=__________。

③某时刻向该平衡体系中加人CO、H2、CH3OH各0.2mol后,则v正__________v逆(填“>”“=”或“<”)。

④当反应达到平衡时,__________(填字母)。

a.混合气体的压强不再发生变化　　　　　　　 b.反应物不再转化为生成物

c.v正(CO)=2v逆(H2)　　　　　　　　　　　　　　 d.v(H2)=2v(CH3OH)

e.三种物质的浓度比恰好等于化学方程式中各物质的化学计量数之比

(3) "甲醇---过氧化氢燃料电池"的结构主要包括燃料腔、 氧化剂腔和质子交换膜三部分.放电过程中其中一个腔中生成了CO2。

①放电过程中生成H+的反应,发生在__________腔中,该腔中的电极反应式为__________.

②该电池工作过程中,当消耗甲醇4.8g时.电路中通过的电量为__________(法拉第常数F=9.65×104C·mol-1)

高三化学综合题中等难度题查看答案及解析

高三化学填空题中等难度题查看答案及解析

甲醇作为基本的有机化工产品和环保动力燃料具有广阔的应用前景，CO2　 加氢合成甲醇是合理利用 CO2 的有效途径．由 CO2 制备甲醇过程可能涉及反应如下：

反应Ⅰ：CO2（g）+3H2（g）⇌CH3OH（g）+H2O（g）△H1=﹣49.58kJ•mol﹣1

反应Ⅱ：CO2（g）+H2（g）⇌CO （g）+H2O（g）△H2

反应Ⅲ：CO（g）+2H2（g）⇌CH3OH（g）△H3=﹣90.77kJ•mol﹣1，回答下列问题：

（1）反应Ⅱ的△H2=　　　　　　 　　 ，反应 I 自发进行条件是　　　 　　 （填“较低温”、“较高温”或“任何温度”）．

（2）在一定条件下 3L 恒容密闭容器中，充入一定量的 H2和 CO2 仅发生反应Ⅰ，实验测得反应物在不同起始投入量下，反应体系中 CO2的平衡转化率与温度的关系曲线，如图 1 所示．

①H2和 CO2的起始的投入量以 A 和 B 两种方式投入

A：n（H2）=3mol，n（CO2）=1.5mol

B：n（H2）=3mol，n（CO2）=2mol，曲线 I 代表哪种投入方式　　 　　 　　 （用 A、B 表示）

②在温度为 500K 的条件下，按照 A 方式充入 3mol H2 和 1.5mol CO2，该反应 10min 时达到平衡：

a．此温度下的平衡常数为　　　　　　 ；500K 时，若在此容器中开始充入 0.3molH2和 0.9mol CO2、0.6molCH3OH、xmolH2O，若使反应在开始时正向进行，则 x 应满足的条件是　　　　　　　　　　 　　 ．

b．在此条件下，系统中 CH3OH 的浓度随反应时间的变化趋势如图 2 所示，当反应时间达到 3min时，迅速将体系温度升至 600K，请在图2中画出 3～10min 内容器中 CH3OH 浓度的变化趋势曲线．

（3）固体氧化物燃料电池是一种新型的燃料电池，它是以固体氧化锆氧化钇为电解质，这种固体 电解质在高温下允许氧离子（O2﹣）在其间通过，该电池的工作原理如图 3 所示，其中多孔电极均 不参与电极反应，图3是甲醇燃料电池的模型．

①写出该燃料电池的负极反应式　　 　　　　 　　 　　 ．

②如果用该电池作为电解装置，当有 16g 甲醇发生反应时，则理论上提供的电量最多为　　 　　　 　　 mol．

高三化学填空题困难题查看答案及解析

甲醇燃料电池被认为是21世纪电动汽车的最佳候选动力源，其工作原理如图所示。下列有关叙述正确的是(　　)。

A．通氧气的一极为负极

B．H＋从正极区通过交换膜移向负极区

C．通甲醇的一极的电极反应式为CH3OH＋H2O－6e－=CO2↑＋6H＋

D．甲醇在正极发生反应，电子经过外电路流向负极

高三化学选择题中等难度题查看答案及解析

甲烷和甲醇可以做燃料电池，具有广阔的开发和应用前景，回答下列问题

（1）甲醇燃料电池（简称DMFC）由于结构简单、能量转化率高、对环境无污染，可作为常规能源的替代品而越来越受到关注．DMFC工作原理如图1所示：通入a气体的电极是原电池的　　 　　 　 极（填“正”“负”），其电极反应式为　　　 　　　　　　　　 ．

（2）某研究小组将两个甲烷燃料电池串联后作为电源，进行饱和氯化钠溶液电解实验，如图2所示U形管中氯化钠溶液的体积为800ml．闭合K后，若每个电池甲烷用量均为0.224L（标况），且反应完全，则理论上通过电解池的电量为　　　　　　　　 （法拉第常数F=9.65×104C/mol），若产生的气体全部逸出，电解后溶液混合均匀，电解后U形管中溶液的pH为　　　　　 ．

高三化学填空题困难题查看答案及解析