德國克萊斯公司成功研制了利用甲醇車載制氫氧燃料電池工藝,其原理如圖1所示,請觀察此圖回答:
(1)甲醇質(zhì)子交換膜燃料電池中將甲醇蒸氣轉(zhuǎn)化為氫氣的兩種反應(yīng)原理是
①CH
3OH(g)+H
2O(g)=CO
2(g)+3H
2(g);△H=+49.0kJ?mol
-1②2CH
3OH(g)+O
2(g)=2CO
2(g)+4H
2(g);△H=-385.8kJ?mol
-1下列說法正確的是
BCD
BCD
A.反應(yīng)①中反應(yīng)物的總能量高于生成物的總能量
B.反應(yīng)①中拆開CH
3OH(g)和H
2O(g)中的化學(xué)鍵所需能量大于形成CO
2(g)和3H
2(g) 中的化學(xué)鍵所釋放的能量
C.CH
3OH蒸氣的燃燒熱為大于192.9kJ?mol
-1D.根據(jù)②推知反應(yīng):2CH
3OH(l)+O
2(g)=2CO
2(g)+4H
2(g)的△H>-385.8kJ?mol
-1(2)最近科學(xué)家提出“綠色自由”構(gòu)想:把空氣吹入碳酸鉀溶液,然后再把CO
2從溶液中提取出來,經(jīng)化學(xué)反應(yīng)后使空氣中的CO
2轉(zhuǎn)變?yōu)榭稍偕剂霞状迹粲?.2kg CO
2與足量H
2恰好完全反應(yīng),生成氣態(tài)的水和甲醇,可放出2473.5kJ的熱量,試寫出合成塔中發(fā)生反應(yīng)的熱化學(xué)方程式
CO2(g)+3H2(g)=H2O(g)+CH3OH(g)△H=-49.47kJ/mol
CO2(g)+3H2(g)=H2O(g)+CH3OH(g)△H=-49.47kJ/mol
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(3)可給筆記本電腦供電的甲醇燃料電池已經(jīng)面世,其結(jié)構(gòu)示意圖如圖2.甲醇在催化劑作用下提供質(zhì)子
(H
+)和電子,電子經(jīng)外電路、質(zhì)子經(jīng)內(nèi)電路到達(dá)另一電極后與氧氣反應(yīng),電池總反應(yīng)為:2CH
3OH+3O
2=2CO
2+4H
2O.b處通入的物質(zhì)是
氧氣或空氣
氧氣或空氣
,負(fù)極反應(yīng)式為:
CH3OH+H2O-6e-=CO2+6H+
CH3OH+H2O-6e-=CO2+6H+
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