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          （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，請觀察此圖回答：
          


          


          （1）甲醇質子交換膜燃料電池中將甲醇蒸氣轉化為氫氣的兩種反應原理是
          


          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①中反應物的總能量高于生成物的總能量
          


          B．反應①中拆開CH3OH（g）和H2O（g）中的化學鍵所需能量大于形成CO2（g）和3H2（g） 中的化學鍵所釋放的能量
          


          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：2CH3OH（l）+ O2（g）=2CO2（g）+4H2（g）的△H＞－385．8kJ·mol－1
          


          （2）最近科學家提出“綠色自由”構想：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)化學反應后使空氣中的CO2轉變?yōu)榭稍偕剂霞状�。若�?.2kg CO2與足量H2恰好完全反應，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)生反應的熱化學方程式               
。
          


          （3）可給筆記本電腦供電的甲醇燃料電池已經(jīng)面世，其結構示意圖如右圖。甲醇在催化劑作用下提供質子（H＋）和電子，電子經(jīng)外電路、質子經(jīng)內電路到達另一電極后與氧氣反應，電池總反應為：2CH3OH＋3O2=2CO2＋4H2O。b處通入的物質是     ，負極反應為：                      
。
          


          


           
          			
          


			
          

		
          
		
		
	
          
		
          
			
          
				
          
				【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】
          


           
          				
          
							
          
			
          
			
          
			
			
          
		
          
	
          

		
          

		





			
          
		
          
		
				
          
				練習冊系列答案
		
          
		
				
			

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

						
          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）甲醇質子交換膜燃料電池中將甲醇蒸氣轉化為氫氣的兩種反應原理是
          ①CH3OH（g）+H2O（g）=CO2（g）+3H2（g）；△H=+49.0kJ?mol-1
          ②2CH3OH（g）+O2（g）=2CO2（g）+4H2（g）；△H=-385.8kJ?mol-1
          下列說法正確的是
          BCD
          BCD

          A．反應①中反應物的總能量高于生成物的總能量
          B．反應①中拆開CH3OH（g）和H2O（g）中的化學鍵所需能量大于形成CO2（g）和3H2（g） 中的化學鍵所釋放的能量
          C．CH3OH蒸氣的燃燒熱為大于192.9kJ?mol-1
          D．根據(jù)②推知反應：2CH3OH（l）+O2（g）=2CO2（g）+4H2（g）的△H＞-385.8kJ?mol-1
          （2）最近科學家提出“綠色自由”構想：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)化學反應后使空氣中的CO2轉變?yōu)榭稍偕剂霞状迹粲?.2kg CO2與足量H2恰好完全反應，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)生反應的熱化學方程式
          CO2（g）+3H2（g）=H2O（g）+CH3OH（g）△H=-49.47kJ/mol
          CO2（g）+3H2（g）=H2O（g）+CH3OH（g）△H=-49.47kJ/mol
          ．
          （3）可給筆記本電腦供電的甲醇燃料電池已經(jīng)面世，其結構示意圖如圖2．甲醇在催化劑作用下提供質子
          （H+）和電子，電子經(jīng)外電路、質子經(jīng)內電路到達另一電極后與氧氣反應，電池總反應為：2CH3OH+3O2=2CO2+4H2O．b處通入的物質是
          氧氣或空氣
          氧氣或空氣
          ，負極反應式為：
          CH3OH+H2O-6e-=CO2+6H+
          CH3OH+H2O-6e-=CO2+6H+
          ．
          

			
          

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

						
          近來，制備和利用氫氣這一清潔能源已有多項成果．（1）德國克萊斯公司成功研制了利用甲醇CH3OH）車載制氫燃料電池工藝，其原理如圖1所示，請觀察此圖回答：
          ①此堿性燃料電池的正極反應式為
          O2+2H2O+4e-=4OH-
          O2+2H2O+4e-=4OH-
          ；
          ②甲醇與水反應制取氫氣的化學方程式
          CH3OH+H2O?3H2+CO2
          CH3OH+H2O?3H2+CO2
          ．
          （2）美國Bay等工廠使用石油熱裂解的副產(chǎn)物甲烷來制取氫氣，其生產(chǎn)流程如圖2：
          ①此流程的第II步反應為：CO（g）+H2O（g）
          高溫
          H2（g）+CO2（g），平衡常數(shù)隨溫度的變化如下表．
          

          


          
溫度/℃
400
500
830
1000
          

          
平衡常數(shù)K
10
9
1
0.6
          在830℃，n（CO）、n（H2O）、n（H2）、n（CO2）的物質的量分別是1、5、2、3投入恒容反應器發(fā)生上述反應，反應開始時，向
          逆
          逆
          （填正、逆）反應方向進行．
          ②若400℃時，第Ⅱ步反應生成l mol氫氣放出的熱量為33.2kJ，第I步反應的熱化學方程式為：CH4（g）+H2O（g）=3H2（g）+CO（g）△H=-103.3kJ?mol-1 則400℃時，甲烷和水蒸氣反應生成二氧化碳和氫氣的熱化學方程式為
          CH4（g）+2H2O（g）=CO2（g）+4H2（g）△H=-136.5kJ?mol-1
          CH4（g）+2H2O（g）=CO2（g）+4H2（g）△H=-136.5kJ?mol-1
          ．
          （3）工業(yè)上有一種用CO2來生產(chǎn)甲醇燃料的方法：
          CO2（g）+3H2（g）
           
          CH3OH（g）+H2O（g）△H=-49.0kJ?mol-1
          將6molCO2和8molH2充入2L的密閉容器中，測得H2的物質的量隨時間變化如圖3所示（實線）．
          ①a點正反應速率
          大于
          大于
          （填大于、等于或小于）逆反應速率．
          ②求平衡時氫氣的轉化率
          75%
          75%
          和該條件下反應的平衡常數(shù)K=
          0.5
          0.5
          ．
          ③僅改變某一實驗條件再進行兩次實驗，測得H2的物質的量隨時間變化如圖3虛線所示，曲線I對應的實驗條件改變是
          升高溫度
          升高溫度
          ，曲線II對應的實驗條件改變是
          增大壓強
          增大壓強
          ．
          

			
          

			
          
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				科目：高中化學
				來源：
				題型：
			
          

						
          近來，制備和利用氫氣這一清潔能源已有多項成果．
          （1）德國克萊斯公司成功研制了利用甲醇（CH3OH）車載制氫燃料電池工藝，其原理如圖所示，請觀察此圖回答：
          精英家教網(wǎng)
          ①燃料電池的正極反應式為
           
          ；
          ②甲醇與流程圖中任一反應物反應制取氫氣的化學方程式
           
          ．
          （2）美國Bay等工廠使用石油熱裂解的副產(chǎn)物甲烷來制取氫氣，其生產(chǎn)流程如圖：
          精英家教網(wǎng)
          ①此流程的第Ⅱ步反應為：CO（g）+H2O（g）?H2（g）+CO2（g），該反應的化學平衡常數(shù)表達式為K=
           
          ；
          ②此流程的第Ⅱ步反應的平衡常數(shù)隨溫度的變化如表1，在830℃，以表2的物質的量（單位為mol）投入恒容反應器發(fā)生上述反應，其中反應開始時，向正反應方向進行的有
           
          （填實驗編號）；
          表1
          

          


          
溫度/℃
400
500
830
1000
          

          
平衡常數(shù)K
10
9
1
0.6
          表2
          

          


          
實驗編號
n（CO）
n（H2O）
n（H2）
n（CO2）
          

          
A
1
5
2
3
          

          
B
2
2
1
1
          

          
C
3
3
0
0
          

          
D
0.5
2
1
1
          ③若400℃時，第Ⅱ步反應生成1 mol氫氣的熱效應值為33.2（單位為kJ），第1步反應的熱化學方程式為：
          CH4（g）+H2O（g）═3H2（g）+CO（g）△H=-103.3kJ?mol-1
          則400℃時，甲烷和水蒸氣反應生成二氧化碳和氫氣的熱化學方程式為
           
          ．
          （3）我國科學家研究了常溫下利用Pt等催化劑在可見光作用下使水分解制氫氣的方法，如圖是三種催化劑在光照分解水實驗中的效果比較圖．能得出如圖結果的實驗方案是
           
          ．精英家教網(wǎng)
          

			
          

			
          
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				科目：高中化學
				來源：
				題型：
			
          

						
          （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，請觀察此圖回答：
          （1）甲醇質子交換膜燃料電池中將甲醇蒸氣轉化為氫氣的兩種反應原理是
          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①中反應物的總能量高于生成物的總能量
          B．反應①中拆開CH3OH（g）和H2O（g）中的化學鍵所需能量大于形成CO2（g）和3H2（g） 中的化學鍵所釋放的能量
          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：2CH3OH（l）+ O2（g）=2CO2（g）+4H2（g）的△H＞－385．8kJ·mol－1
          （2）最近科學家提出“綠色自由”構想：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)化學反應后使空氣中的CO2轉變?yōu)榭稍偕剂霞状�。若�?.2kg CO2與足量H2恰好完全反應，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)生反應的熱化學方程式               。
          （3）可給筆記本電腦供電的甲醇燃料電池已經(jīng)面世，其結構示意圖如右圖。甲醇在催化劑作用下提供質子（H＋）和電子，電子經(jīng)外電路、質子經(jīng)內電路到達另一電極后與氧氣反應，電池總反應為：2CH3OH＋3O2=2CO2＋4H2O。b處通入的物質是     ，負極反應為：                      。
           
          

			
          

			
          
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