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          精英家教網 > 高中化學 > 題目詳情
          
			
          
				
          （10分）熔融碳酸鹽燃料電池（MCFS），發(fā)明于1889年�，F有一個碳酸鹽燃料電池，以一定比例Li2CO3和Na2CO3低熔混合物為電解質，操作溫度為650℃，在此溫度下以鎳為催化劑，以煤氣（CO、H2的體積比為1：1）直接作燃料，其工作原理如圖所示。

          請回答下列問題：
          （1）B極為_________極，發(fā)生_________（填“氧化”或“還原”）反應。
          （2）電池總反應為___________________________________________。
          （3）以此電源電解足量的CuSO4溶液，陽極產生氣體0.56 L（已換算為標況），則陰極產物的質量為       g。
          （4）電池中的電解質碳酸鈉形成的水溶液體系不能用帶玻璃塞的試劑瓶保存，其原因是                                        （用化學方程式表示）
          			
          


			
          

		
          
		
		
	
          
		
          
			
          
				
          
				
          （1）正極，還原 
          （2）CO+H2+O2= CO2+ H2O
          （3）3.2 ，1 
          （4）CO32-+H2O HCO3-+OH-
          

          解析
          				
          
							
          
			
          
			
          
			
			
          
		
          
	
          

		
          

		





			
          
		
          
		
				
          
				練習冊系列答案
		
          
		
				
			

					
          
				相關習題
			
          
						
		
          
			
          
				科目：高中化學
				來源：
				題型：
			
          

						
          （2011?南京一模）以天然氣為原料經由合成氣（C0、H2）制化學品是目前天然氣轉化利用的主導技術路線． 以甲烷的部分氧化為基礎制備甲醚（CH3OCH3）和甲醇的工業(yè)流程如下：

          （1）甲烷的部分氧化反應如下：
          2CH4（g）+O2（g）═2CO（g）+4H2（g）；△H=-71.2kJ?mol-1
          有研究認為甲烷部分氧化的機理為：
          ①CH4（g）+2O2（g）═CO2（g）+2H2O（g）；△H1=-890.3kJ?mol-1
          ②CH4（g）+CO2（g）═2CO（g）+2H2（g）；△H2
          ③CH4（g）+H2O（g）═CO（g）+3H2（g）；△H3=+250.3kJ?mol-1
          則△H2=
          +247.3kJ?mol-1
          +247.3kJ?mol-1
          ．
          （2）催化反應室1中合成甲醚的反應為：2CO（g）+4H2（g）═CH3OCH3（g）+H2O（g），該反應為自發(fā)反應，則該反應的△H
          ＜
          ＜
          0 （填“＜”、“＞”或“=”）
          （3）催化反應室2中發(fā)生如下反應：CO（g）+2H2（g）═CH30H（g）△H＜0
          在容積均為VL的I、Ⅱ、Ⅲ三個相同密閉容器分別充入a mol C0和2a mol H2，三個容器的反應 溫度分別為T1、T2、T3且恒定不變，在其他條件相同情況下．實驗測得反應均進行到t min 時CO 的體積分數如下圖所示，此時I、Ⅱ、Ⅲ三個容器中一定達到化學平衡狀態(tài)的是
          Ⅲ
          Ⅲ
          ；都達到化學平衡狀態(tài)時，C0轉化率最小的是
          Ⅲ
          Ⅲ
          ．

          （4）如下圖為熔融碳酸鹽燃料電池的工作原理示意圖． 熔融碳酸鹽燃料電池的正極反應可表示為：
          O2+4e-+2CO2═2CO32-
          O2+4e-+2CO2═2CO32-
          ．
          

			
          

			
          
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				科目：高中化學
				來源：
				題型：
			
          

						
          熔融碳酸鹽燃料電池（MCFC）是使用熔融碳酸鋰、碳酸鉀作電解質的一種新型電池，該電池的工作溫度為650℃．負極由鎳鉻鋁合金燒結而成，正極材料為多孔鎳，電池反應為：H2+CO+O2═CO2+H2O．下列說法不正確的是（　�。�
          

			
          

			
          
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				科目：高中化學
				來源：
				題型：閱讀理解
			
          

						
          “氫”既是重要的化工原料，也是未來最理想的新能源．
          （1）①實驗測得，1g氫氣燃燒生成液態(tài)水時放出142.9kJ熱量，1mol H2O（g）轉變?yōu)?mol H2O（l）時放出44.0kJ熱量．則氫氣燃燒生成H2O（g）的熱化學方程式為
          2H2（g）+O2（g）=2H2O（g）△H=-483.6kJ?mol-1
          2H2（g）+O2（g）=2H2O（g）△H=-483.6kJ?mol-1
          ．
          ②熔融碳酸鹽燃料電池（MCFS）是使用熔融碳酸鋰、碳酸鉀作電解質的一種新型電池，該電池的工作溫度為650℃．負極由鎳鉻鋁合金燒結而成，正極材料為多孔鎳，電池反應為：H2+CO+O2=CO2+H2O．下列說法不正確的是
          AB
          AB

          A．負極反應Al-3e-=Al3+                      B．燃料氣體是氧氣
          C．正極反應為2CO2+O2+4e-=2CO32-              D．該電池也可用烴類作燃料
          （2）用CO2和氫氣為原料，在催化劑作用下發(fā)生如下反應，
          2CO2（g）+6H2（g）
          催化劑
          CH3CH2OH（g）+3H2O（g）  25℃時，K=2.95ⅹ1011
          ①該反應的平衡常數表達式K=
          c(CH3CH2OH)．C3(H2O)
          C2(CO2)．C6(H2)
          c(CH3CH2OH)．C3(H2O)
          C2(CO2)．C6(H2)
          ．
          ②在一定壓強下，
          n(H2)
          n(CO2)
          =2，測得反應的實驗數據如下表．
          

          


          
溫度（K）
500
600
700
800
          

          
CO2轉化率（%）
60
43
28
15
          根據表中數據分析：升高溫度，平衡常數K值
          減小
          減小
          （填“增大”、“減小”或“不變”）；上述反應的焓變△H
          ＜
          ＜
          0（填“＞”、“＜”或“=”）．
          ③其它條件不變，適當提高c（CO2），則乙醇的產量
          增大
          增大
          （填“增大”、“減小”或“不變”，下同．），此時K值
          不變
          不變
          ．
          ④在一定溫度下，H2的物質的量隨時間的變化曲線如圖，則p1
          ＜
          ＜
          p2（填“＞”、“＜”或“=”）．
          

			
          

			
          
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				科目：高中化學
				來源：
				題型：
			
          

						
          （2010?西城區(qū)模擬）熔融碳酸鹽燃料電池是以熔融的碳酸鹽為電解質的燃料電池，其工作原理如圖所示：
          （1）電極b是該燃料電池的（填“正”或“負”）
          正
          正
          極．
          （2）若以氫氣為燃料，則A是（填化學式）
          H2
          H2
          ，Y是（填化學式）
          CO2
          CO2
          ；CO32-的移動方向是移向（填“電極a”或“電極b”）
          電極a
          電極a
          ；電極b的電極反應是
          O2+4e-+2CO2═2CO32-
          O2+4e-+2CO2═2CO32-
          ．
          （3）若以一氧化碳為燃料，則反應非常慢，可通過反應CO+H2O=CO2+H2，使一氧化碳轉化為氫氣再進一步反應．
          ①已知25℃時，C（s）+O2（g）═CO2（g）△H=-394kJ/mol：
          H2（g）+
          1
          2
          O2（g）═H2O（g）△H=-242kJ/mol
          C（s）+
          1
          2
          O2（g）═CO（g）△H=-111kJ/mol則25℃時，CO（g）+H2O（g）═CO2（g）+H2（g）的反應熱△H=
          -41kJ/mol
          -41kJ/mol
          ．
          ②已知反應CO（g）+H2O（g）?CO2（g）+H2（g）在某溫度時的平衡常數是9.0．若反應開始時，一氧化碳和水蒸氣的濃度都是0.01mol/L，則一氧化碳在此反應條件下的轉化率是
          75%
          75%
          ．
          

			
          

			
          
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				科目：高中化學
				來源：
				題型：閱讀理解
			
          

						
          CO和H2可作為能源和化工原料，應用十分廣泛．
          （1）已知：C（s）+O2 （g）═CO2（g）△H1=-393.5kJ?mol-1
          2H2（g）+O2（g）═2H2O（g）△H2=-483.6kJ?mol-1
          C（s）+H2O（g）═CO（g）+H2（g）△H3=+131.3kJ?mol-1
          則反應CO（g）+H2（g）+O2（g）═H2O（g）+CO2（g）的△H=
          -524.8
          -524.8
          kJ?mol-1．
          標準狀況下的煤炭氣（CO、H2）33.6L與氧氣反應生成CO2和H2O，反應過程中轉移
          3
          3
          mol電子．
          （2）熔融碳酸鹽燃料電池（MCFS），是用煤氣（CO+H2）作負極燃氣，空氣與CO2的混合氣為正極助燃氣，用一定比例的Li2CO3和Na2CO3低熔點混合物做電解質，以金屬鎳（燃料極）為催化劑制成的．負極的電極反應式為
          CO-2e-+CO32-═2CO2、H2-2e-+CO32-═CO2+H2O；
          CO-2e-+CO32-═2CO2、H2-2e-+CO32-═CO2+H2O；
          ；則該電池的正極反應式是
          O2+4e-+2CO2═2CO32-
          O2+4e-+2CO2═2CO32-
          ．
          （3）密閉容器中充有10mol CO與20mol H2，在催化劑作用下反應生成甲醇：CO（g）+2H2（g）CH3OH（g）；CO的轉化率（α）與溫度、壓強的關系如圖所示．

          ①若A、B兩點表示在某時刻達到的平衡狀態(tài)，此時在A點時容器的體積為10L，則該溫度下的平衡常數K=
          1
          1
          ；此時在B點時容器的體積VB
          小于
          小于
          10L（填“大于”、“小于”或“等于”）．
          ②若A、C兩點都表示達到的平衡狀態(tài)，則自反應開始到達平衡狀態(tài)所需的時間tA
          大于
          大于
          tC（填“大于”、“小于”或“等于”）．
          ③在不改變反應物用量情況下，為提高CO轉化率可采取的措施是
          降溫、加壓，將甲醇從混合體系中分離出來
          降溫、加壓，將甲醇從混合體系中分離出來
          ．
          

			
          

			
          
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