填空题 (14分)质子交换膜燃料电池广受关注。
(1)质子交换膜燃料电池中作为燃料的H2通常来自水煤气。
已知:C(s)+O2(g)600)makesmallpic(this,600,1800);\' src=\"http://www_php168_com/91files/2016060703/nbb5pljgeij.jpg\" style=\" ">
时间:2016-12-26 18:30:14
填空题 (14分)质子交换膜燃料电池广受关注。
(1)质子交换膜燃料电池中作为燃料的H2通常来自水煤气。
已知:C(s)+O2(g)600)makesmallpic(this,600,1800);\' src=\"http://www_php168_com/91files/2016060703/nbb5pljgeij.jpg\" style=\"vertical-align:middle;\">CO(g) ΔH1=-110.35kJ·mol-1
2H2O(l)600)makesmallpic(this,600,1800);\' src=\"http://www_php168_com/91files/2016060703/nbb5pljgeij.jpg\" style=\"vertical-align:middle;\">2H2(g)+O2(g) ΔH2=+571.6kJ·mol-1
H2O(l)600)makesmallpic(this,600,1800);\' src=\"http://www_php168_com/91files/2016060703/3p0i02ddeyl.jpg\" style=\"vertical-align:middle;\">H2O(g) ΔH3=+44.0kJ·mol-1
则C(s)+H2O(g)600)makesmallpic(this,600,1800);\' src=\"http://www_php168_com/91files/2016060703/3p0i02ddeyl.jpg\" style=\"vertical-align:middle;\">CO(g)+H2(g) ΔH4= 。
(2)燃料气(流速为1800mL·h-1;体积分数为50% H2,0.98% CO,1.64% O2,47.38% N2)中的CO会使电极催化剂中毒,使用CuO/CeO2催化剂可使CO优先氧化而脱除。
①160 ℃、CuO/CeO2作催化剂时,CO优先氧化反应的化学方程式为 。
②灼烧草酸铈[ Ce2(C2O4)3]制得CeO2的化学方程式为 。
③在CuO/CeO2催化剂中加入不同的酸(HIO3或H3PO4),测得燃料气中CO优先氧化的转化率随温度变化如图1所示。600)makesmallpic(this,600,1800);\' src=\"http://www_php168_com/91files/2016060703/mrx5yb120ld.jpg\" style=\"vertical-align:middle;\">
加入 (填酸的化学式)的CuO/CeO2催化剂催化性能最好。催化剂为CuO/CeO2—HIO3,120℃时,反应1h后CO的体积为 mL。
(3)图2为甲酸质子交换膜燃料电池的结构示意图。该装置中 (填“a”或“b”)为电池的负极,负极的电极反应式为 。600)makesmallpic(this,600,1800);\' src=\"http://www_php168_com/91files/2016060703/pmig3ei01oh.jpg\" style=\"vertical-align:middle;\">
填空题 (14分)质子交换膜燃料电池广受关注。
(1)质子交换膜燃料电池中作为燃料的H2通常来自水煤气。
已知:C(s)+O2(g)600)makesmallpic(this,600,1800);\' src=\"http://www_php168_com/91files/2016060703/nbb5pljgeij.jpg\" style=\"vertical-align:middle;\">CO(g) ΔH1=-110.35kJ·mol-1
2H2O(l)600)makesmallpic(this,600,1800);\' src=\"http://www_php168_com/91files/2016060703/nbb5pljgeij.jpg\" style=\"vertical-align:middle;\">2H2(g)+O2(g) 60; ΔH2=+571.6kJ·mol-1
H2O(l)600)makesmallpic(this,600,1800);\' src=\"http://www_php168_com/91files/2016060703/3p0i02ddeyl.jpg\" style=\"vertical-align:middle;\">H2O(g) ΔH3=+44.0kJ·mol-1
则C(s)+H2O(g)600)makesmallpic(this,600,1800);\' src=\"http://www_php168_com/91files/2016060703/3p0i02ddeyl.jpg\" style=\"vertical-align:middle;\">CO(g)+H2(g) ΔH4= 。
(2)燃料气(流速为1800mL·h-1;体积分数为50% H2,0.98% CO,1.64% O2,47.38% N2)中的CO会使电极催化剂中毒,使用CuO/CeO2催化剂可使CO优先氧化而脱除。
①160 ℃、CuO/CeO2作催化剂时,CO优先氧化反应的化学方程式为 。
②灼烧草酸铈[ Ce2(C2O4)3]制得CeO2的化学方程式为 。
③在CuO/CeO2催化剂中加入不同的酸(HIO3或H3PO4),测得燃料气中CO优先氧化的转化率随温度变化如图1所示。600)makesmallpic(this,600,1800);\' src=\"http://www_php168_com/91files/2016060703/mrx5yb120ld.jpg\" style=\"vertical-align:middle;\">
加入 (填酸的化学式)的CuO/CeO2催化剂催化性能最好。催化剂为CuO/CeO2—HIO3,120℃时,反应1h后CO的体积为 mL。
(3)图2为甲酸质子交换膜燃料电池的结构示意图。该装置中 (填“a”或“b”)为电池的负极,负极的电极反应式为 。600)makesmallpic(this,600,1800);\' src=\"http://www_php168_com/91files/2016060703/pmig3ei01oh.jpg\" style=\"vertical-align:middle;\">
本题答案:(1) +131.45 kJ·mol-1
(2) ①2
本题解析:
试题分析:(1)C(s)+O2(g)600)makesmallpic(this,600,1800);\' src=\"http://www_php168_com/91files/2016060703/nbb5pljgeij.jpg\" style=\"vertical-align:middle;\">CO(g) ΔH1=-110.35kJ·mol-1 ①
2H2O(l)600)makesmallpic(this,600,1800);\' src=\"http://www_php168_com/91files/2016060703/nbb5pljgeij.jpg\" style=\"vertical-align:middle;\">2H2(g)+O2(g) ΔH2=+571.6kJ·mol-1 ②
H2O(l)600)makesmallpic(this,600,1800);\' src=\"http://www_php168_com/91files/2016060703/nbb5pljgeij.jpg\" style=\"vertical-align:middle;\">H2O(g) ΔH3=+44.0kJ·mol-1 ③
ΔH=ΔH1+600)makesmallpic(this,600,1800);\' src=\"http://www_php168_com/91files/2016060703/xysd0dh2gxr.png\" style=\"vertical-align:middle;\">ΔH2-ΔH3=\"+131.45\" kJ·mol-1
(2)①160 ℃、CuO/CeO2作催化剂时,CO优先氧化生成CO2,反应的化学方程式为2CO+O2600)makesmallpic(this,600,1800);\' src=\"http://www_php168_com/91files/2016060703/zc0omkdfp4t.jpg\" style=\"vertical-align:middle;\">2CO2
②灼烧草酸铈[ Ce2(C2O4)3]制得CeO2,CO2和CO,化学方程式为Ce2(C2O4)3600)makesmallpic(this,600,1800);\' src=\"http://www_php168_com/91files/2016060703/iy23t2olf2r.jpg\" style=\"vertical-align:middle;\">2CeO2+4CO↑+2CO2↑
③在CuO/CeO2催化剂中加入不同的酸(HIO3或H3PO4),测得燃料气中CO优先氧化的转化率随温度变化如图1所示。从图中可知,加入HIO3反应速度快,所需温度低,CO的转化率大;120℃时,CO的转化率为80%
反应1h后CO的体积为×1800×0.98%×80%=3.528mL;
(3)由图2可知,电子从a端进入,从b端流出,说明a为电池的负极;且电极反应为HCOOH-2e-600)makesmallpic(this,600,1800);\' src=\"http://www_php168_com/91files/2016060703/nbb5pljgeij.jpg\" style=\"vertical-align:middle;\">CO2↑+2H+。
考点:反应热的计算,化学反应方程式的书写,化学反应方程式的计算,原电池的相关知识
本题所属考点:【化学平衡】
本题难易程度:【困难】