题目内容
【题目】一种熔融碳酸盐燃料电池原理示意如图，下列有关该电池的说法正确的是（ ）
A. 反应CH4+3H2O
3H2+CO消耗1mol CH4转移4mol电子
B. 电极A上H2参与的电极反应为：H2+2OH--2e-=2H2O
C. 电池工作时，CO32-向电极B移动
D. 电极B上发生的电极反应为：O2+2CO2+4e-=2CO32-
【答案】D
【解析】
A. 反应CH4+3H2O
3H2+CO，CH4中C由-4价升高到+2价，消耗1mol CH4转移6mol电子，A错误；
B. 电极A上H2参与的电极反应为：H2+CO32--2e-=CO2↑+2H2O，B错误；
C. 电池工作时，A电极为负极，B电极为正极，CO32-向电极A移动，C错误；
D. 电极B上发生的电极反应为：O2+2CO2+4e-=2CO32-，D正确；
故选D。
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【题目】研究CO2的利用对促进低碳社会的构建具有重要的意义。
I．已知某些化学键的键能数据如下
化学键 | C=O | C—O | C—H | H—H | O—H |
键能/kJ·mol-1 | 745 | 351 | 415 | 436 | 462 |
则CO2(g) + 3H2(g)
CH3OH(g) + H2O(g) ΔH = __________ kJ·mol-1
II．将燃煤废气中的CO2转化为二甲醚的反应原理为：2CO2(g) + 6H2(g)
CH3OCH3(g) + 3H2O(l)
（1）该反应化学平衡常数表达式K = __________。
（2）已知在某压强下，该反应在不同温度、不同投料比时，达平衡时CO2的转化率如图所示：
①该反应的ΔH __________ 0（填“>"或“<”）。
②若温度不变，减小反应投料比[n(H2)/n(CO2)]，K值将____（填“增大”、“减小”或“不变”）。
（3）某温度下，向体积一定的密闭容器中通入CO2(g)与H2(g)发生上述反应，下列物理量不再发生变化时，能说明反应达到平衡状态的是__________。
A．二氧化碳的浓度 B．容器中的压强
C．气体的密度 D．CH3OCH3与H2O的物质的量之比
（4）某温度下，在体积可变的密闭容器中，改变起始时加入各物质的量，在不同的压强下，平衡时CH3OCH3(g)的物质的量如下表所示：
P1 | P2 | P3 | |
I．2.0 mol CO2 6.0 mol H2 | 0.10 mol | 0.04 mol | 0.02 mol |
II．1.0 mol CO22 | X1 | Y1 | Z1 |
III．1.0 mol CH3OCH3 3.0 mol H2O | X2 | Y2 | Z2 |
①P1 __________ P3（填“>”“<”或“=”）；
②P2下，III中CH3OCH3的平衡转化率为__________。
【题目】甲醇是重要的化工原料。在催化剂的作用下，利用合成气(主要成分为CO、CO2和H2)合成甲醇的主要化学反应如下：
Ⅰ．CO+2H2CH3OH
Ⅱ．CO2+3H2CH3OH+H2O
Ⅲ．CO2+H2CO+H2O
请回答下列问题：
（1）已知三种物质的标准燃烧热如下表：
物质 | CO(g) | H2(g) | CH3OH(l) |
燃烧热(kJ·mol1) | 283.0 | 285.8 | 726.51 |
①书写25℃、101kPa条件时CO燃烧热的热化学方程式______________________。
②计算25℃、101kPa条件时反应Ⅰ的ΔH=_____kJ·mol1 。
（2）甲醇燃料电池（Direct Methanol Fuel Cell）属于质子交换膜燃料电池，其工作原理如图所示：
①c处产生的气体是________。
②负极的电极反应式是____________。
（3）下图是甲醇燃料电池工作示意图，其中A，B，D均为石墨电极，C为铜电极。工作一段时间后，断开K，此时A，B两极上产生的气体体积相同。
①乙中B极的电极反应式_______。
②乙中A极析出的气体在标况下的体积________。
③丙装置溶液中金属阳离子的物质的量与转移电子的物质的量变化关系如图，则②线表示的是____的变化，反应结束后，要使丙装置中金属阳离子恰好完全沉淀，需要____mL 5mol/LNaOH溶液。