Question

（7分）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，其原理如右圖所示，請(qǐng)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

①CH₃OH（g）+H₂O（g）=CO₂（g）+3H₂（g）；△H= + 49．0 kJ·mol^－1

②2CH₃OH（g）+O₂（g）=2CO₂（g）+4H₂（g）；△H=－385.8kJ·mol^－1

下列說法正確的是

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CH₃OH（g）和H₂O（g）中的化學(xué)鍵所需能量大于形成CO₂（g）和3H₂（g） 中的化學(xué)鍵所釋放的能量

C．CH₃OH蒸氣的燃燒熱為大于192．9 kJ·mol^－1

D．根據(jù)②推知反應(yīng)：2CH₃OH（l）+ O₂（g）=2CO₂（g）+4H₂（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CO₂從溶液中提取出來，經(jīng)化學(xué)反應(yīng)后使空氣中的CO₂轉(zhuǎn)變?yōu)榭稍偕�燃料甲醇。若�?.2kg CO₂與足量H₂恰好完全反應(yīng)，生成氣態(tài)的水和甲醇，可放出2473.5 kJ的熱量，試寫出合成塔中發(fā)生反應(yīng)的熱化學(xué)方程式                。

（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)示意圖如右圖。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：2CH₃OH＋3O₂=2CO₂＋4H₂O。b處通入的物質(zhì)是     ，負(fù)極反應(yīng)為：                       。

 

Answer 1

【答案】

（1） BC D （2分）

（2）CO₂（g）+ 3H₂（g）= H₂O（g）+CH₃OH（g）   △H=-49.47kJ/mol（2分）

（3）氧氣或空氣  1分      CH₃OH＋H₂O－6e^—=CO₂＋6H^＋   2分

【解析】