随着科学技术的进步,人们研制出了多种类型的甲醇质子交换膜燃料电池,以满足不同的需求.

随着科学技术的进步,人们研制出了多种类型的甲醇质子交换膜燃料电池,以满足不同的需求.
(1)有一类甲醇质子交换膜燃料电池,需将甲醇蒸气转化为氢气,两种反应原理是:①CH3OH(g)+H2O(g)=CO2(g)+3H2(g)△H=+49.0kJ/mol
②CH3OH(g)+3/2O2(g)=CO2(g)+2H2O(g)△H=-192.9kJ/mol
由上述方程式可知,CH3OH的燃烧热______(填“大于”、“等于”或“小于”)192.9kJ/mol.已知水的气化热为44kJ/mol,则氢气燃烧热的热化学方程式为
H2(g)+[1/2]O2(g)=H2O(l)△H=-124.6kJ/mol
H2(g)+[1/2]O2(g)=H2O(l)△H=-124.6kJ/mol

(2)下图是某笔记本电脑用甲醇质子交换膜燃料电池的结构示意图.甲醇在催化剂作用下提供质子和电子,电子经外电路、质子经内电路到达另一极与氧气反应,电池总反应为:2CH3OH+3O2=2CO2+4H2O.则c电极是______(填“正极”或“负极”),c电极上发生的电极反应是______.
mabanphy 1年前 已收到1个回答 举报

cbqq5f 幼苗

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解题思路:(1)燃烧热是指可燃物完全燃烧生成稳定的氧化物所放出的热量,应生成液态水,而气态水变为液态水要放出热量,可利用盖斯定律计算反应热;
(2)原电池中电子从负极经外电路流向正极,负极反应氧化反应.

(1)燃烧热是指可燃物完全燃烧生成稳定的氧化物所放出的热量,应生成液态水,而气态水变为液态水要放出热量,由以上热化学方程式可以看出,当生成气态水时放出的热量为192.9kJ,则生成液态水应放出更多的热量,
已知:①CH3OH(g)+H2O(g)=CO2(g)+3H2(g)△H=+49.0kJ/mol
②CH3OH(g)+3/2O2(g)=CO2(g)+2H2O(g)△H=-192.9kJ/mol
利用盖斯定律将②-①可得:
[3/2]O2(g)+3H2(g)=3H2O(g)△H=-241.9kJ/mol
即[1/2]O2(g)+H2(g)=H2O(g)△H=-80.6kJ/mol
又知:H2O(g)=H2O(l)△H=-44kJ/mol
则有:H2(g)+[1/2]O2(g)=H2O(l)△H=-(80.6+44)kJ/mol=-124.6kJ/mol,
故答案为:大于;H2(g)+[1/2]O2(g)=H2O(l)△H=-124.6kJ/mol;
(2)原电池中电子从负极经外电路流向正极,根据电子流向可知c电极为负极,
甲醇在负极上发生氧化反应,电极反应式为CH3OH-6e-+H2O=CO2+6H+
故答案为:负极;CH3OH-6e-+H2O=CO2+6H+

点评:
本题考点: 燃烧热;热化学方程式;化学电源新型电池.

考点点评: 本题考查化学反应与能量,题目难度中等,注意利用盖斯定律计算反应热.

1年前

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