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中国首台静默移动发电站MFC30 正式问世,MFC30 是基于甲醇重整制氢燃料电池发电技术。已知甲醇制氢方式主要有以下三种: 方法Ⅰ甲醇水蒸气重整制氢:CH3OH(g)+H2O(g)CO2(g)+3H...
题目内容:
中国首台静默移动发电站MFC30 正式问世,MFC30 是基于甲醇重整制氢燃料电池发电技术。已知甲醇制氢方式主要有以下三种:
方法Ⅰ甲醇水蒸气重整制氢:CH3OH(g)+H2O(g)CO2(g)+3H2(g) ΔH1= +49.4kJ/mol
方法Ⅱ甲醇氧化重整制氢: CH3OH(g)+O2(g)CO2(g)+ 2H2(g) ΔH2=-192.4 kJ/mol
方法Ⅲ甲醇分解制氢:CH3OH(g)CO(g)+2H2(g) ΔH3
(1)已知CO 的燃烧热△H=-283.0kJ/mol,请结合方法Ⅱ的热化学方程式计算△H3=__________,该反应在_________条件(“高温”,“低温”或“任意温度”下自发进行。
(2)实验室模拟方法Ⅰ制氢,当合成气组成n(CH3OH)∶n(H2O)=1∶1时,体系中甲醇的平衡转化率与温度和压强的关系如图甲所示。
①温度为250℃、压强为P2时,反应达平衡时H2的体积分数为______________________;
②图中的压强由小到大的顺序是___________________,理由是_________________________________。
(3)方法Ⅲ制H2的能量变化曲线如图乙所示。图中由曲线a变化到曲线b应采取的措施是_____________________。恒温恒容时,下列选项能说明该反应达到平衡状态的是___________。
a.v正(CO)=2v逆(H2) b.体系的平均摩尔质量不再改变
c.H2的浓度保持不变 d. △H不再改变
(4)甲醇会对水质造成一定的污染,有一种电化学方法可以消除这种污染,原理是在通电的条件下将酸性溶液中的Co2+氧化成Co3+,然后以Co3+做氧化剂把水中的甲醇氧化成CO2而净化。请写出Co3+去除甲醇的离子方程式______________________________。
(5)MFC30 燃料电池是以氢气为燃料、熔融Li2CO3与K2CO3混合物为电解质的高温型燃料电池,其负极的电极反应式为_________________________________。
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