（10分）熔融碳酸鹽燃料電池（MCFS），發(fā)明于1889年�，F(xiàn)有一個碳酸鹽燃料電池，以一定比例Li2CO3和Na2CO3低熔混合物為電解質(zhì)，操作溫度為650℃，在此溫度下以鎳為催化劑，以煤氣（CO、H2的體積比為1：1）直接作燃料，其工作原理如圖所示。

請回答下列問題：
（1）B極為_________極，發(fā)生_________（填“氧化”或“還原”）反應。
（2）電池總反應為___________________________________________。
（3）以此電源電解足量的CuSO4溶液，陽極產(chǎn)生氣體0.56 L（已換算為標況），則陰極產(chǎn)物的質(zhì)量為       g。
（4）電池中的電解質(zhì)碳酸鈉形成的水溶液體系不能用帶玻璃塞的試劑瓶保存，其原因是                                        （用化學方程式表示）

（1）正極，還原 
（2）CO+H2+O2= CO2+ H2O
（3）3.2 ，1 
（4）CO32-+H2O HCO3-+OH-

解析

練習冊系列答案
相關習題

科目：高中化學 來源： 題型：

（2011?南京一模）以天然氣為原料經(jīng)由合成氣（C0、H2）制化學品是目前天然氣轉(zhuǎn)化利用的主導技術路線． 以甲烷的部分氧化為基礎制備甲醚（CH3OCH3）和甲醇的工業(yè)流程如下：

（1）甲烷的部分氧化反應如下：
2CH4（g）+O2（g）═2CO（g）+4H2（g）；△H=-71.2kJ?mol-1
有研究認為甲烷部分氧化的機理為：
①CH4（g）+2O2（g）═CO2（g）+2H2O（g）；△H1=-890.3kJ?mol-1
②CH4（g）+CO2（g）═2CO（g）+2H2（g）；△H2
③CH4（g）+H2O（g）═CO（g）+3H2（g）；△H3=+250.3kJ?mol-1
則△H2=
+247.3kJ?mol-1
+247.3kJ?mol-1
．
（2）催化反應室1中合成甲醚的反應為：2CO（g）+4H2（g）═CH3OCH3（g）+H2O（g），該反應為自發(fā)反應，則該反應的△H
＜
＜
0 （填“＜”、“＞”或“=”）
（3）催化反應室2中發(fā)生如下反應：CO（g）+2H2（g）═CH30H（g）△H＜0
在容積均為VL的I、Ⅱ、Ⅲ三個相同密閉容器分別充入a mol C0和2a mol H2，三個容器的反應 溫度分別為T1、T2、T3且恒定不變，在其他條件相同情況下．實驗測得反應均進行到t min 時CO 的體積分數(shù)如下圖所示，此時I、Ⅱ、Ⅲ三個容器中一定達到化學平衡狀態(tài)的是
Ⅲ
Ⅲ
；都達到化學平衡狀態(tài)時，C0轉(zhuǎn)化率最小的是
Ⅲ
Ⅲ
．

（4）如下圖為熔融碳酸鹽燃料電池的工作原理示意圖． 熔融碳酸鹽燃料電池的正極反應可表示為：
O2+4e-+2CO2═2CO32-
O2+4e-+2CO2═2CO32-
．

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科目：高中化學 來源： 題型：

熔融碳酸鹽燃料電池（MCFC）是使用熔融碳酸鋰、碳酸鉀作電解質(zhì)的一種新型電池，該電池的工作溫度為650℃．負極由鎳鉻鋁合金燒結而成，正極材料為多孔鎳，電池反應為：H2+CO+O2═CO2+H2O．下列說法不正確的是（　�。�

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科目：高中化學 來源： 題型：閱讀理解

“氫”既是重要的化工原料，也是未來最理想的新能源．
（1）①實驗測得，1g氫氣燃燒生成液態(tài)水時放出142.9kJ熱量，1mol H2O（g）轉(zhuǎn)變?yōu)?mol H2O（l）時放出44.0kJ熱量．則氫氣燃燒生成H2O（g）的熱化學方程式為
2H2（g）+O2（g）=2H2O（g）△H=-483.6kJ?mol-1
2H2（g）+O2（g）=2H2O（g）△H=-483.6kJ?mol-1
．
②熔融碳酸鹽燃料電池（MCFS）是使用熔融碳酸鋰、碳酸鉀作電解質(zhì)的一種新型電池，該電池的工作溫度為650℃．負極由鎳鉻鋁合金燒結而成，正極材料為多孔鎳，電池反應為：H2+CO+O2=CO2+H2O．下列說法不正確的是
AB
AB

A．負極反應Al-3e-=Al3+                      B．燃料氣體是氧氣
C．正極反應為2CO2+O2+4e-=2CO32-              D．該電池也可用烴類作燃料
（2）用CO2和氫氣為原料，在催化劑作用下發(fā)生如下反應，
2CO2（g）+6H2（g）
催化劑
CH3CH2OH（g）+3H2O（g）  25℃時，K=2.95ⅹ1011
①該反應的平衡常數(shù)表達式K=
c(CH3CH2OH)．C3(H2O)
C2(CO2)．C6(H2)
c(CH3CH2OH)．C3(H2O)
C2(CO2)．C6(H2)
．
②在一定壓強下，
n(H2)
n(CO2)
=2，測得反應的實驗數(shù)據(jù)如下表．
溫度（K） 500 600 700 800
CO2轉(zhuǎn)化率（%） 60 43 28 15
根據(jù)表中數(shù)據(jù)分析：升高溫度，平衡常數(shù)K值
減小
減小
（填“增大”、“減小”或“不變”）；上述反應的焓變△H
＜
＜
0（填“＞”、“＜”或“=”）．
③其它條件不變，適當提高c（CO2），則乙醇的產(chǎn)量
增大
增大
（填“增大”、“減小”或“不變”，下同．），此時K值
不變
不變
．
④在一定溫度下，H2的物質(zhì)的量隨時間的變化曲線如圖，則p1
＜
＜
p2（填“＞”、“＜”或“=”）．

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科目：高中化學 來源： 題型：

（2010?西城區(qū)模擬）熔融碳酸鹽燃料電池是以熔融的碳酸鹽為電解質(zhì)的燃料電池，其工作原理如圖所示：
（1）電極b是該燃料電池的（填“正”或“負”）
正
正
極．
（2）若以氫氣為燃料，則A是（填化學式）
H2
H2
，Y是（填化學式）
CO2
CO2
；CO32-的移動方向是移向（填“電極a”或“電極b”）
電極a
電極a
；電極b的電極反應是
O2+4e-+2CO2═2CO32-
O2+4e-+2CO2═2CO32-
．
（3）若以一氧化碳為燃料，則反應非常慢，可通過反應CO+H2O=CO2+H2，使一氧化碳轉(zhuǎn)化為氫氣再進一步反應．
①已知25℃時，C（s）+O2（g）═CO2（g）△H=-394kJ/mol：
H2（g）+
1
2
O2（g）═H2O（g）△H=-242kJ/mol
C（s）+
1
2
O2（g）═CO（g）△H=-111kJ/mol則25℃時，CO（g）+H2O（g）═CO2（g）+H2（g）的反應熱△H=
-41kJ/mol
-41kJ/mol
．
②已知反應CO（g）+H2O（g）?CO2（g）+H2（g）在某溫度時的平衡常數(shù)是9.0．若反應開始時，一氧化碳和水蒸氣的濃度都是0.01mol/L，則一氧化碳在此反應條件下的轉(zhuǎn)化率是
75%
75%
．

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科目：高中化學 來源： 題型：閱讀理解

CO和H2可作為能源和化工原料，應用十分廣泛．
（1）已知：C（s）+O2 （g）═CO2（g）△H1=-393.5kJ?mol-1
2H2（g）+O2（g）═2H2O（g）△H2=-483.6kJ?mol-1
C（s）+H2O（g）═CO（g）+H2（g）△H3=+131.3kJ?mol-1
則反應CO（g）+H2（g）+O2（g）═H2O（g）+CO2（g）的△H=
-524.8
-524.8
kJ?mol-1．
標準狀況下的煤炭氣（CO、H2）33.6L與氧氣反應生成CO2和H2O，反應過程中轉(zhuǎn)移
3
3
mol電子．
（2）熔融碳酸鹽燃料電池（MCFS），是用煤氣（CO+H2）作負極燃氣，空氣與CO2的混合氣為正極助燃氣，用一定比例的Li2CO3和Na2CO3低熔點混合物做電解質(zhì)，以金屬鎳（燃料極）為催化劑制成的．負極的電極反應式為
CO-2e-+CO32-═2CO2、H2-2e-+CO32-═CO2+H2O；
CO-2e-+CO32-═2CO2、H2-2e-+CO32-═CO2+H2O；
；則該電池的正極反應式是
O2+4e-+2CO2═2CO32-
O2+4e-+2CO2═2CO32-
．
（3）密閉容器中充有10mol CO與20mol H2，在催化劑作用下反應生成甲醇：CO（g）+2H2（g）CH3OH（g）；CO的轉(zhuǎn)化率（α）與溫度、壓強的關系如圖所示．

①若A、B兩點表示在某時刻達到的平衡狀態(tài)，此時在A點時容器的體積為10L，則該溫度下的平衡常數(shù)K=
1
1
；此時在B點時容器的體積VB
小于
小于
10L（填“大于”、“小于”或“等于”）．
②若A、C兩點都表示達到的平衡狀態(tài)，則自反應開始到達平衡狀態(tài)所需的時間tA
大于
大于
tC（填“大于”、“小于”或“等于”）．
③在不改變反應物用量情況下，為提高CO轉(zhuǎn)化率可采取的措施是
降溫、加壓，將甲醇從混合體系中分離出來
降溫、加壓，將甲醇從混合體系中分離出來
．

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