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，經化學反應后使空氣中的CO₂轉變為可再生燃料甲醇。若有2.2kg CO₂與足量H₂恰好完全反應，生成氣態的水和甲醇，可放出2473.5 kJ的熱量，試寫出合成塔中發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，電子經外電路、質子經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：                       。

 

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】