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有人设计了一种乙醇燃料电池,一个电极通入空气,另一个电极通入乙醇蒸汽.电池的固定电解质是晶格掺杂了Y2O3的ZrO2固体,它在高温下能传导O2-离子.(1)该电极负极发生的反应是
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有人设计了一种乙醇燃料电池,一个电极通入空气,另一个电极通入乙醇蒸汽.电池的固定电解质是晶格掺杂了Y2O3的ZrO2固体,它在高温下能传导O2-离子.
(1)该电极负极发生的反应是______.固体电解质中的O2-向______极方向移动.
(2)乙醇的制备可以用CO2和氢气为原料,在催化剂作用下发生如下反应,
2CO2(g)+6H2(g)CH3CH2OH(g)+3H2O(g) 25℃时,K=2.95ⅹ1011
①写出反应的平衡常数表达式K=
.
②1m3(标准状况)CO2按上式完全反应,产生CH3CH2OH______mol.
③在一定压强下,n(H2)/n(CO2)=2,测得反应的实验数据如下表:
根据表中数据分析:
ⅰ.该反应是______反应(填“放热”或“吸热”),升高温度,平衡常数K值______(填“增大”、“减小”或“不变”).
ⅱ.提高
的值,K值______(填“增大”、“减小”或“不变”),对生产乙醇______(填“有利”或“不利”).
ⅲ.如图是某条件下H2的浓度随时间的变化曲线,若增大压强,其他条件不变,请在原图中画出H2的浓度随时间的变化曲线.______
(3)有人认为乙醇的来源成本比较高,为降低成本,可以设计汽油燃料电池,但却存在一个最大问题,你认为该问题是______.造成这种问题的主要原因是______.
(1)该电极负极发生的反应是______.固体电解质中的O2-向______极方向移动.
(2)乙醇的制备可以用CO2和氢气为原料,在催化剂作用下发生如下反应,
2CO2(g)+6H2(g)CH3CH2OH(g)+3H2O(g) 25℃时,K=2.95ⅹ1011
①写出反应的平衡常数表达式K=
c(CH3CH2OH)×c3(H2O) |
c2(CO2)×c6(H2) |
c(CH3CH2OH)×c3(H2O) |
c2(CO2)×c6(H2) |
②1m3(标准状况)CO2按上式完全反应,产生CH3CH2OH______mol.
③在一定压强下,n(H2)/n(CO2)=2,测得反应的实验数据如下表:
温度(K) | 500 | 600 | 700 | 800 |
CO2转化率(%) | 60 | 43 | 28 | 15 |
ⅰ.该反应是______反应(填“放热”或“吸热”),升高温度,平衡常数K值______(填“增大”、“减小”或“不变”).
ⅱ.提高
n(H2) |
n(CO2) |
ⅲ.如图是某条件下H2的浓度随时间的变化曲线,若增大压强,其他条件不变,请在原图中画出H2的浓度随时间的变化曲线.______
(3)有人认为乙醇的来源成本比较高,为降低成本,可以设计汽油燃料电池,但却存在一个最大问题,你认为该问题是______.造成这种问题的主要原因是______.
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答案和解析
(1)乙醇燃料电池负极发生氧化反应,电极负极发生的反应是C2H5OH-12e-+6O2-=2CO2+3H2O,电池工作时,阴离子向负极移动,阳离子向正极移动,故答案为:C2H5OH-12e-+6O2-=2CO2+3H2O;负;(2)①平衡常数等于生成物的...
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