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世界能源消费的90%以上依靠化学技术。请回答下列问题: (1)质子交换膜燃料电池中作为燃料的H2通常来自水煤气。 已知:C(s)+O2(g)=CO(g)ΔH1=-110.35kJ·mol-1 2H2(...
题目内容:
世界能源消费的90%以上依靠化学技术。请回答下列问题:
(1)质子交换膜燃料电池中作为燃料的H2通常来自水煤气。
已知:C(s)+O2(g)=CO(g)ΔH1=-110.35kJ·mol-1
2H2(g)+O2(g)=2H2O(l)ΔH2=-571.6kJ·mol-1
H2O(l)=H2O(g)ΔH3=+44.0kJ·mol-1
①则反应C(s)+H2O(g)CO(g)+H2(g) ΔH4=__________。
②某实验小组在实验室模拟反应C(s)+H2O(g)CO(g)+H2(g),其平衡常数表达式为K=_______。一定温度下,在2L盛有足量炭粉的恒容密闭容器(固体所占体积忽略不计)中通入0.8molH2O,6min时生成0.7gH2,则6min内以CO表示的平均反应速率为________(保留3位有效数字)。
(2)燃料气(流速为1800mL·min-1;体积分数为50%H2,0.98%CO,1.64%O2,47.38%N2)中的CO会使电极催化剂中毒,使用CuO/CeO2催化剂可使CO优先氧化而脱除。
①160℃、CuO/CeO2作催化剂时,CO优先氧化的化学方程式为__________。
②CeO2可由草酸铈[Ce2(C2O4)3]隔绝空气灼烧制得,同时生成两种气体,则发生反应的化学方程式为____________。
③在CuO/CeO2催化剂中加入不同的酸(HIO3或H3PO4),测得燃料气中CO优先氧化的转化率随温度的变化如下图所示。
加入________(填酸的化学式)的CuO/CeO2催化剂催化性能最好。温度为120℃,催化剂为CuO/CeO2HIO3时,反应0.5h后CO的体积为______mL。
(3)LiOH是制备锂离子电池正极材料的重要原料,采用惰性电极电解制备LiOH的装置如下图所示。
①通电后,Li+通过阳离子交换膜向________(填“M”或“N”)极区迁移。
②电极N产生的气体a通入淀粉-KI溶液,溶液变蓝,持续一段时间后,蓝色可逐渐褪去。据此写出电极N的电极反应式:___________;蓝色逐渐褪去是因为溶液中逐渐生成HIO3,写出此反应的化学方程式:_______。
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