[题目]甲醇不仅作为F1赛车的燃料添加剂.也广泛应用于甲醇燃料电池.某燃料电池装置如图所示.下列说法错误的是( )A. 乙池负极反应为:CH3OH-6e-+3CO32-=4CO2↑+2H2OB. 乙池中电池工作时.CO32-不断移向负极C. 理论上32g甲醇被消耗时.C极上放出气体体积(标准状况下)为67.2LD. 甲池中Cu电极发生的反应为2Cl- 题目和参考答案——青夏教育精英家教网—

【题目】甲醇不仅作为F1赛车的燃料添加剂，也广泛应用于甲醇燃料电池。某燃料电池装置如图所示，下列说法错误的是（）

A. 乙池负极反应为：CH3OH-6e-+3CO32-=4CO2↑+2H2O

B. 乙池中电池工作时，CO32-不断移向负极

C. 理论上32g甲醇被消耗时，C极上放出气体体积(标准状况下)为67.2L

D. 甲池中Cu电极发生的反应为2Cl--2e-=Cl2↑

【答案】D

【解析】乙为甲醇燃料电池，电解质是熔融碳酸盐，所以甲醇为负极，空气为正极。总反应为：CH3OH+3/2O2 = CO2 + 2H2O，正极为空气中的氧气得电子，因为电解质是熔融的碳酸盐（没有水，也没有氢离子），所以反应为：O2 + 2CO2 + 4e- = 2CO32-。用总反应减去正极反应（注意将正极反应扩大3/2倍），得到负极反应：CH3OH-6e-+3CO32-=4CO2↑+2H2O，选项A正确。原电池中阴离子向负极移动，所以选项B正确。根据负极反应，消耗1mol甲醇，转移6mol电子，所以在C电极（为电解的阴极，反应为2H+ + 2e- = H2↑）上得到3mol氢气，标准状况下体积为67.2L。选项C正确。甲池中Cu电极为电解的阳极，所以发生的反应为Cu-2e-=Cu2+，选项D错误。

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CH3OCH3(g)+H2O(g)═2CH3OH(g);△H2＝+23.4kJ/mol

则2CO2(g)+6H2(g)CH3OCH3(g)＋3H2O(g);△H3＝________kJ/mol

（2）在一定条件下CO2和H2充入一定固定容积的密闭容器中，在两种不同温度下发生反应：2CO2(g)+6H2(g)CH3OCH3(g)+3H2O(g)，测得CH3OCH3(g)的物质的量随时间的变化如图1所示。

①曲线I、Ⅱ对应的平衡常数大小关系为KI________KⅡ(填“＞”或“＝”或“＜”)。

②一定温度下，若此反应在恒压容器中进行，不能判断该反应达到化学平衡状态依据的是______。

a．混合气体的密度 b．CH3OCH3(g)和H2O(g)体积比不变

c．c(H2)＝2c(H2O) d．4个C＝O断裂的同时有6个H-O断裂

③一定条件下，上述合成二甲醚的反应达到平衡状态后，若改变反应的某一个条件，下列变化能说明平衡一定向正反应方向移动的是________(填代号)。

A．CO2的转化率增大 B．逆反应速率先增大后减小

C．容器中的值变大 D．平衡常数增大

（3）合成气CO和H2在一定条件下能发生如下反应：CO(g)+2H2(g)CH3OH(g);△H。

①在某压强下，合成甲醇的反应在不同温度、不同投料比时，CO的转化率如图2所示。500K温度下，将2molCO和4molH2充入2L的密闭容器中，5min后反应达到平衡状态，则0～5min内的平均反应速率v(CH3OH)＝________。

②△H________0(填“＞”或“＝”或“＜”)。

③上述合成甲醇的过程中提高CO的转化率可采取的措施有________、________（回答2点）。

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