14．燃料電池是利用燃料(如CO.H2.CH4等)與氧氣反應(yīng).將反應(yīng)產(chǎn)生的化學(xué)能轉(zhuǎn)變?yōu)殡娔艿难b置.通常用KOH溶液作為電解質(zhì)溶液.完成下列關(guān)于甲烷(CH4)燃料電池的填空:(1)甲烷與氧氣反應(yīng)的化學(xué)方程式為: , (2)已知燃料電池的總反應(yīng)式為CH4+2O2+2KOH=K2CO3+3H2O.電池中有一極的電極反應(yīng)為CH4+10OH--8e-=CO32-+7H2O.這個(gè)電極是燃料電池的 .另一個(gè)電極上的電極反應(yīng)式為: . (3)隨著電池不斷放電.電解質(zhì)溶液的堿性 (填“增大 .“減小 或“不變 ). (4)通常情況下.甲烷燃料電池的能量利用率 (填“大于 .“小于 或“等于 )甲烷燃燒的能量利用率. 【查看更多】

 

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燃料電池是利用燃料（如CO、H2、CH4等）與氧氣反應(yīng)，將反應(yīng)產(chǎn)生的化學(xué)能轉(zhuǎn)變?yōu)殡娔艿难b置，通常用氫氧化鉀作為電解質(zhì)溶液．完成下列關(guān)于甲烷（CH4）燃料電池的填空：
（1）已知燃料電池的總反應(yīng)式為CH4+2O2+2KOH═K2CO3+3H2O，電池中有一極的電極反應(yīng)為CH4+10OH--8e-═CO2-3+7H2O，這個(gè)電極是燃料電池的
負(fù)極
負(fù)極
（填“正極”或“負(fù)極”），另一個(gè)電極上的電極反應(yīng)式為：
O2+2H2O+4e-=4OH-
O2+2H2O+4e-=4OH-

（2）隨著電池不斷放電，電解質(zhì)溶液的堿性
減小
減小
（填“增大”、“減小”或“不變”）
（3）通常情況下，甲烷燃料電池的能量利用率
大于
大于
（填“大于”、“小于”或“等于”）甲烷燃燒的能量利用率．

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燃料電池是利用燃料（如CO、H2、CH4等）與氧氣反應(yīng)，將反應(yīng)產(chǎn)生的化學(xué)能轉(zhuǎn)變?yōu)殡娔艿难b置，通常用氫氧化鉀作為電解質(zhì)溶液。完成下列關(guān)于甲烷（CH4）燃料電池的填空：
（1）甲烷與氧氣反應(yīng)的化學(xué)方程式為：__________________________
（2）已知燃料電池的總反應(yīng)式為CH4+2O2+2KOH==K2CO3+3H2O，電池中有一極的電極反應(yīng)為
CH4+10OH--8e-==CO32-+7H2O，這個(gè)電極是燃料電池的________（填“正極”或“負(fù)極”），另一個(gè)電極上的電極反應(yīng)式為：___________________ 
（3）隨著電池不斷放電，電解質(zhì)溶液的堿性________（填“增大”、“減小”或“不變”）
（4）通常情況下，甲烷燃料電池的能量利用率________（填“大于”、“小于”或“等于”）甲烷燃燒的能量利用率。

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燃料電池是利用燃料（如CO、H2、CH4等）與氧氣反應(yīng)，將反應(yīng)產(chǎn)生的化學(xué)能轉(zhuǎn)變?yōu)殡娔艿难b置，通常用氫氧化鉀作為電解質(zhì)溶液。完成下列關(guān)于甲烷（CH4）燃料電池的填空：

（1）甲烷與氧氣反應(yīng)的化學(xué)方程式為：                          

（2）已知燃料電池的總反應(yīng)式為CH4+2O2+2KOH==K2CO3+3H2O，電池中有一極的電極反應(yīng)為CH4+10OH--8e-== CO2-3+7H2O，這個(gè)電極是燃料電池的      （填“正極”或“負(fù)極”），另一個(gè)電極上的電極反應(yīng)式為：              

（3）隨著電池不斷放電，電解質(zhì)溶液的堿性          （填“增大”、“減小”或“不變”）

（4）通常情況下，甲烷燃料電池的能量利用率         （填“大于”、“小于”或“等于”）甲烷燃燒的能量利用率。

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（17分）CO和H2的混合氣體俗稱合成氣，是一種重要的工業(yè)原料氣，可以在一定條件下制備甲醇，二甲醚等多種有機(jī)物。工業(yè)上利用天然氣（主要成分為CH4）與水進(jìn)行高溫重整制備合成氣。
（1） 已知：CH4、H2和CO的燃燒熱分別為890.3kJ/mol、285.8kJ/mol和283.0kJ/mol，且1mol液態(tài)水汽化時(shí)的能量變化為44.0kJ。寫出甲烷與水蒸氣在高溫下反應(yīng)制取合成氣的熱化學(xué)方程式                  。
（2）在一定條件下，向體積為2L的密閉容器中充入0.40mol CH4和0.60mol H2O(g)，測(cè)得CH4(g)和H2(g)的物質(zhì)的量濃度隨時(shí)間變化如下表所示：
    時(shí)間/min
物質(zhì) 濃度
0
1
2
3
4
CH4
0.2mol·L—1
0.13 mol·L—1
0.1 mol·L—1
0.1 mol·L—1
0.09 mol·L—1
H2
0 mol·L—1
0.2 mol·L—1
0.3 mol·L—1
0.3 mol·L—1
0.33 mol·L—1
①3—4min之間，化學(xué)平衡向___   ____反應(yīng)方向移動(dòng)（填“正”或“逆”）。
②3min時(shí)改變的反應(yīng)條件是____________________（只填一種條件的改變）
（3）已知溫度、壓強(qiáng)、投料比X〔n(CH4)/n(H2O)〕對(duì)該反應(yīng)的影響如圖所示。

①圖1中的兩條曲線所示投料比的關(guān)系X1____X2(填“=”“>”或“<”下同)
②圖2中兩條曲線所示的壓強(qiáng)比的關(guān)系：p1_______p2
（4）以天然氣（設(shè)雜質(zhì)不參與反應(yīng)）、KOH溶液為原料可設(shè)計(jì)成燃料電池
①放電時(shí)，正極的電極反應(yīng)式_______________________________________
②設(shè)裝置中盛有100.0mL 3.0mol/L KOH溶液，放電時(shí)參與反應(yīng)的氧氣在標(biāo)準(zhǔn)狀況下的體積為8.96L，放電過程中沒有氣體逸出，則放電完畢后，所得溶液中各離子濃度由大到小的關(guān)系為                     ____。

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當(dāng)前環(huán)境問題是一個(gè)全球重視的問題，引起環(huán)境問題的氣體常見的有溫室氣體CO2、
污染性氣體NOx、SOx等。如果對(duì)這些氣體加以利用就可以成為重要的能源，既解決了對(duì)環(huán)境的污染，又解決了部分能源危機(jī)問題。
(1)二氧化碳是地球溫室效應(yīng)的罪魁禍?zhǔn)�，目前人們處理二氧化碳的方法之一是使其與氫氣反應(yīng)合成甲醇，甲醇是汽車燃料電池的重要燃料。CO2與H2反應(yīng)制備CH3OH和H2O的化學(xué)方程式為                                                                  
(2)在高溫下一氧化碳可將二氧化硫還原為單質(zhì)硫。
已知：
①C(s)＋O2(g)=CO2(g)ΔH1＝－393.5 kJ·mol－1
②CO2(g)＋C(s)=2CO(g)ΔH2＝＋172.5 kJ·mol－1
③S(s)＋O2(g)=SO2(g)ΔH3＝－296.0 kJ·mol－1
請(qǐng)寫出CO與SO2反應(yīng)的熱化學(xué)方程式                                      。
(3)硝酸廠常用催化還原方法處理尾氣。CH4在催化條件下可以將NO2還原為N2。
已知：CH4(g)＋2O2(g)=CO2(g)＋2H2O(g)ΔH＝－889.6 kJ·mol－1①
N2(g)＋2O2(g)=2NO2(g)ΔH＝＋67.7 kJ·mol－1②
則CH4還原NO2生成水蒸氣和氮?dú)獾臒峄瘜W(xué)方程式是                                 。

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