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          甲醇-空氣燃料電池（DMFC）是一種高效能、輕污染電動汽車的車載電池，該燃料電池的電池反應式為：CH3OH（l）+
          32
          O2（g）═CO2（g）+2H2O（l）．其工作原理示意圖如下：

          請回答下列問題：
          （1）寫出甲圖中b、c兩個入口通入的物質名稱（或化學式）b
          甲醇
          甲醇
          c
          氧氣
          氧氣

          （2）負極的電極反應式為
          CH3OH+H2O-6e-═CO2+6H+
          CH3OH+H2O-6e-═CO2+6H+
          ．
          （3）用該原電池電解AgNO3溶液，若Fe電極增重5.4g，則燃料電池在理論上消耗的氧氣的體積為
          280
          280
          mL（標準狀況）
          			
          


			
          

		
          
		
		
	
          
		
          
			
          
				
          
				
          分析：（1）根據(jù)氫離子的移動方向知，右邊電極是正極，左邊電極是負極，負極上燃料失電子發(fā)生氧化反應，正極上氧化劑得電子發(fā)生還原反應，據(jù)此判斷b、c電極上的物質；
          （2）負極上甲醇失電子和水反應生成二氧化碳和氫離子；
          （3）根據(jù)轉移電子守恒計算．
          解答：解：（1）根據(jù)氫離子的移動方向知，右邊電極是正極，左邊電極是負極，負極上投放燃料甲醇，正極上投放氧化劑氧氣，故答案為：甲醇；氧氣；
          （2）負極上甲醇失電子和水反應生成二氧化碳和氫離子，電極反應式為：CH3OH+H2O-6e-═CO2+6H+，故答案為：CH3OH+H2O-6e-═CO2+6H+；
          ③電解硝酸銀溶液中，陰極上析出銀，陽極上生成氧氣，根據(jù)轉移電子守恒知，氧氣的體積=
          5.4g
          108g/mol
          ×22.4L/mol
          4
          =0.28L=280mL，故答案為：280．
          點評：本題考查燃料電池，明確燃料電池中正負極上得失電子是解本題關鍵，難點是書寫電極反應式，注意要結合電解質溶液的酸堿性書寫，為易錯點．
          				
          
							
          
			
          
			
          
			
			
          
		
          
	
          

		
          

		





			
          
		
          
		
				
          
				練習冊系列答案
		
          
		
				
			

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

						
          甲醇是一種新型的汽車動力燃料，工業(yè)上可通過CO和H2化合制備甲醇，該反應的熱化學方程式為：CO（g）+2H2（g）
          常溫
           CH3OH （g）△H1 （反應Ⅰ）該反應的原料CO和H2本身都可作為燃料提供動力，已知這兩種物質燃燒的熱化學方程式為：
          CO（g）+
          1
          2
          O2（g）=CO2（g）△H2=-283kJ?mol-1  （反應Ⅱ）
          H2（g）+
          1
          2
          O2（g）=H2O（g）△H3=-242kJ?mol-1  （反應Ⅲ）
          某些化學鍵的鍵能數(shù)據(jù)如下表：
          

          


          
化學鍵
C-C
C-H
H-H
C-O
C≡O
H-O
          

          
鍵能/kJ?mol-1
348
413
436
358
1072
463
          CO的結構為C≡O，請回答下列問題：
          （1）反應Ⅰ的焓變△H1=
          -116 kJ?mol-1
          -116 kJ?mol-1
          ．
          （2）CH3OH （g）燃燒生成CO2（g）和H2O（g）的熱化學方程式為：CH3OH（g）+
          3
          2
          O2（g）=CO2（g）+2H2O（g）△H4該反應的焓變△H4=
          -651 kJ?mol-1
          -651 kJ?mol-1
          ．
          （3）甲醇-空氣燃料電池（DMFC）是一種高效能、輕污染電動汽車的車載電池，該燃料電池的電池反應式為：CH3OH（l）+
          3
          2
          O2（g）=CO2（g）+2H2O（l）．其工作原理示意圖如下：

          ①在圖的橫線上標出a、b、c、d四個出入口通入或排出的物質名稱（或化學式）
          ②負極的電極反應式為
          CH3OH（l）+H2O（l）-6e-=CO2（g）+6H+
          CH3OH（l）+H2O（l）-6e-=CO2（g）+6H+
          ．
          

			
          

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

						
          （2012?丹東模擬）能源短缺是人類面臨的重大問題．甲醇是一種可再生能源．具有廣泛的開發(fā)和應用前景．因此甲醇被稱為21世紀的新型燃料．
          （1）已知在常溫常壓下：
          ①2CH3OH（l）+3O2（g）═2CO2（g）+4H2O（g）△H=_1275.6kJ?mol-1
          ②H2O（l）═H2O（g）△H=+44.0kJ．mol-1
          寫出表示甲醇燃燒熱的熱化學方程式：
          CH3OH（g）+
          3
          2
          O2（g）=CO2（g）+2H2O（l）△H=-725.8kJ/mol
          CH3OH（g）+
          3
          2
          O2（g）=CO2（g）+2H2O（l）△H=-725.8kJ/mol
          ．
          （2）工業(yè)上一般采用下列兩種反應合成甲醇：
          反應A：CO2（g）+3H2（g）?CH3OH（g）+H2O（g）△H1
          反應B：CO（g）+2H2（g）?CH3OH（g）△H2
          取五份等體積CO2和H2的混合氣體（物質的量之比均為1：3），分別加入溫度不同、容積相同的恒容密閉容器中，發(fā)生上述反應，反應相同時間后，測得甲醇的體積分數(shù)φ（CH3OH） 與反應溫度T的關系曲線如圖所示，則上述CO2轉化為甲醇的反應的△H1
          ＜
          ＜
          0（填“＞”、“＜”或“=”）．
          ②對于反應A，若容器容積不變，下列措施可增加甲醇產率的是
          BD
          BD
          ．
          A．升高溫度                              B．增加CO2的量
          C．充入He，使體系總壓強增大             D．按原比例再充入CO2和H2
          ③某溫度下，將4mol CO和12mol H2，充入2L的密閉容器中，充分反應，達到平衡后，測得c（CO）=0.5mol?L-1，則該溫度下該反應的平衡常數(shù)為
          0.33
          0.33
          ．
          ④．某種甲醇-空氣燃料電池是采用鉑作為電極，稀硫酸作電解質溶液．其工作時負極的電極反應式可表示為
          CH3OH-6e-+H2O=6H++CO2↑
          CH3OH-6e-+H2O=6H++CO2↑

          （3）對燃煤煙氣中的SO2、NO2設物質的量之比為1：1，與一定量的氨氣、空氣反應，生成硫酸銨和硝酸銨的混合物作為副產品化肥，則該反應的化學方程式為
          12NH3+3O2+4SO2+4NO2+6H2O=4（NH4）2SO4+4NH4NO3
          12NH3+3O2+4SO2+4NO2+6H2O=4（NH4）2SO4+4NH4NO3
          ．
          （4）在一定物質的量濃度的硝酸銨溶液中滴加適量的NaOH溶液，使溶液的pH=7，則溶液中c（Na+）+c（H+）
          ＜
          ＜
           c（NO3-）+c（OH-）（填寫“＞”“=”或“＜”）
          

			
          

			
          
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				科目：高中化學
				來源：
				題型：
			
          

						
          低碳生活是一種時尚的生活理念，倡導人們降低節(jié)能、有效開發(fā)利用CO2．
          （1）若用如圖所示裝置，以CO2和H2為原料制備甲醇，發(fā)生反應CO2+3H2
           通電 
          .
           
          CH3OH+H2O；H2應從電解池的
           
          （填電極名稱）通入；其中b電極的電極反應方程式為
           

          精英家教網(wǎng)
          （2）最近有人利用ZrO2作為固體電解質（能傳導O2-）制造出了常溫下的甲醇-空氣燃料電池，當原電池中有0.5mol 甲醇消耗時，產生最大電能為360.0KJ．則負極消耗O2-的物質的量為
           
          mol．若該燃料電池所產生的最大電能與甲醇常溫下燃燒所釋放的全部能量之比為9：10，則表示CH3OH 燃燒熱的熱化學方程式為：
           
          ．
          

			
          

			
          
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				科目：高中化學
				來源：
				題型：
			
          

						
          I、超音速飛機在平流層飛行時，尾氣中的NO會破壞臭氧層．科學家正在研究利用催化技術處理尾氣，化學方程式為2NO+2CO
          催化劑
          2CO2+N2，為了測定在某種催化劑作用下的反應速率，在某溫度下用氣體傳感器測得不同時間的NO和CO濃度如下表：
          

          


          
時間/s
0
1
2
3
4
5
          

          
c（NO）/mol?L-1
1.00×10-3
4.50×10-4
2.50×10-4
1.50×10-4
1.00×10-4
1.00×10-4
          

          
c（CO）/mol?L-1
3.60×10-3
3.05×10-3
2.85×10-3
2.75×10-3
2.70×10-3
2.70×10-3
          請回答（均不考慮溫度變化對催化效率的影響）：
          （1）若上述反應的平衡常數(shù)K，隨溫度增高而減小，則反應的△H
           
          0（填“＞”、“＜”或“=”）．
          （2）前2s內的平均反應速度v（N2）=
           
          ．
          （3）該溫度下，反應的平衡常數(shù)K=
           
          ．
          II、甲醇空氣燃料電池（酸性電解質溶液）的工作原理如圖一所示．精英家教網(wǎng)
          （1）該電池正極的電極反應式為
           
          ．
          （2）以上述電池為電源，構成圖二電解池，其中X、Y為石墨，a為KCl溶液，寫出電解總反應的離子方程式
           
          ．
          （3）常溫時，按“（2）”電解一段時間后，取25mL上述電解后的溶液，滴加0.2mol/L的醋酸溶液，滴加過程的pH變化如圖三所示，則C點對應溶液中各離子濃度的大小關系為（忽略電解后溶液中的其他成分，只考慮其中的堿與加入的酸）
           
          ．
          

			
          

			
          
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				科目：高中化學
				來源：
				題型：
			
          

						
          近年來，各國加速推進燃料電池的研發(fā)．燃料電池的燃料有氫氣、甲醇等．
          （1）通過下列硫--碘循環(huán)工藝可制得燃料電池的燃料氫氣：
          精英家教網(wǎng)
          ①該循環(huán)工藝過程的總反應方程式為
           
          ．
          ②用化學平衡移動的原理分析，在HI分解反應中使用膜反應器分離出H2的目的是
           

          （2）二氧化碳是地球溫室效應的罪魁禍首，目前人們處理二氧化碳的方法之一是使其與氫氣反應合成甲醇．已知氫氣、甲醇燃燒的熱化學方程式如下：
          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
          寫出二氧化碳與氫氣合成甲醇液體的熱化學方程式
           
          ．
          （3）甲醇--空氣燃料電池是利用稀土金屬氧化物作為固體電解質，這種稀土金屬氧化物在高溫下能傳導O2-．
          ①負極發(fā)生的反應是
           

          ②在稀土金屬氧化物的固體電解質中，O2-．的移動方向是
           
          ．
          （4）已知反應2CH30H?CH3OCH3（g）+H2O（g）某溫度下的平衡常數(shù)為400．此    溫度下，在密閉容器中加入CH3OH，反應到某時刻測得各組分的濃度如下：
          

          


          
物質
CH3OH
CH3OCH3
H2O
          

          
濃度/（mol?L-1）
0.44
0.6
0.6
          ①比較此時正、逆反應速率的大小v正
           
          v逆 （填“＞”、“＜”或“=”）．
          ②若加入CH3OH后，經10min反應達到平衡，該時間內反應速率v（CH30H）=
           
          ．
          

			
          

			
          
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