题目内容
甲醇-空气燃料电池(DMFC)是一种高效能、轻污染电动汽车的车载电池,该燃料电池的电池反应式为:CH3OH(l)+
O2(g)
== CO2(g)+2H2O(l)。其工作原理示意图如下:
![]()
请回答下列问题:
(1)写出甲图中b、c两个入口通入的物质名称(或化学式)b c
(2)负极的电极反应式为
(3)用该原电池电解AgNO3溶液,若Fe电极增重5.4g,则燃料电池在理论上消耗的氧气的体积为 mL(标准状况)
【答案】
①b 甲醇水溶液 c 氧气(2分)
②
(2分)③ 280 mL(2分)
【解析】(1)由于原电池中氢离子向右侧移动,所以右侧是正极,左侧是负极。因此则b通入甲醇,因此c通入氧气。
(2)负极失去电子,所以方程式为
。
(3)Fe电极增重5.4g,说明析出银是5.4g,则转移电子是5.4g÷108g/mol=0.05mol,所以根据电子得失守恒可知,消耗氧气是0.05mol÷4=0.0125mol,体积是0.0125mol×22.4L/mol=0.28L=280ml。
练习册系列答案
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近年来,各国加速推进燃料电池的研发.燃料电池的燃料有氢气、甲醇等.
(1)通过下列硫--碘循环工艺可制得燃料电池的燃料氢气:

①该循环工艺过程的总反应方程式为 .
②用化学平衡移动的原理分析,在HI分解反应中使用膜反应器分离出H2的目的是
(2)二氧化碳是地球温室效应的罪魁祸首,目前人们处理二氧化碳的方法之一是使其与氢气反应合成甲醇.已知氢气、甲醇燃烧的热化学方程式如下:
2H2(g)+O2(g)=2H2O(l);△H=-283.0kJ?mol-1…①
2CH3OH(1)+3O2(g)→2CO2(g)+4H2O(1);△H=-726.0kJ?mol-1…②
写出二氧化碳与氢气合成甲醇液体的热化学方程式 .
(3)甲醇--空气燃料电池是利用稀土金属氧化物作为固体电解质,这种稀土金属氧化物在高温下能传导O2-.
①负极发生的反应是
②在稀土金属氧化物的固体电解质中,O2-.的移动方向是 .
(4)已知反应2CH30H?CH3OCH3(g)+H2O(g)某温度下的平衡常数为400.此 温度下,在密闭容器中加入CH3OH,反应到某时刻测得各组分的浓度如下:
①比较此时正、逆反应速率的大小v正 v逆 (填“>”、“<”或“=”).
②若加入CH3OH后,经10min反应达到平衡,该时间内反应速率v(CH30H)= .
(1)通过下列硫--碘循环工艺可制得燃料电池的燃料氢气:
①该循环工艺过程的总反应方程式为
②用化学平衡移动的原理分析,在HI分解反应中使用膜反应器分离出H2的目的是
(2)二氧化碳是地球温室效应的罪魁祸首,目前人们处理二氧化碳的方法之一是使其与氢气反应合成甲醇.已知氢气、甲醇燃烧的热化学方程式如下:
2H2(g)+O2(g)=2H2O(l);△H=-283.0kJ?mol-1…①
2CH3OH(1)+3O2(g)→2CO2(g)+4H2O(1);△H=-726.0kJ?mol-1…②
写出二氧化碳与氢气合成甲醇液体的热化学方程式
(3)甲醇--空气燃料电池是利用稀土金属氧化物作为固体电解质,这种稀土金属氧化物在高温下能传导O2-.
①负极发生的反应是
②在稀土金属氧化物的固体电解质中,O2-.的移动方向是
(4)已知反应2CH30H?CH3OCH3(g)+H2O(g)某温度下的平衡常数为400.此 温度下,在密闭容器中加入CH3OH,反应到某时刻测得各组分的浓度如下:
| 物质 | CH3OH | CH3OCH3 | H2O |
| 浓度/(mol?L-1) | 0.44 | 0.6 | 0.6 |
②若加入CH3OH后,经10min反应达到平衡,该时间内反应速率v(CH30H)=