题目

)磷酸燃料电池是目前较为成熟的燃料电池，其基本组成和反应原理如下。        （1）在改质器中主要发生的反应为_______________________________ （2）移位反应器中CO(g)+H2O (g)   CO2 (g)+H2(g) ，在一定温度下，在1L容器中发生上述反应，各物质的物质的量浓度变化如下表： t/min COmol/L) H2O(mol/L) CO2(mol/L) H2(mol/L) 0 0.2 0.3 0 0 2 n1 n2 n3 0.1 3 n1 n2 n3 0.1 4 0.09 0.19 0.11 0.11   ①此温度下，该反应的平衡常数为________   ②反应在3～4 min之间，氢气的物质的量增多的原因可能是           （填代号）      A．充入水蒸汽    B．升高温度     C．使用催化剂     D．充入氢气 （3）磷酸燃料电池负极排出的气体主要是___                  __， 该电池正极的电极反应为_        _                            __。 （4）磷酸燃料电池的电极上镀了铂粉，这样做的目的，除了起到更好的导电作用外，还具备的作用是                               。 （5）总体看来，整个体系中能量来自与CxHy与空气的反应，假设CxHy为辛烷，且 已知辛烷的燃烧热为5 518 kJ·mol－1，请写出辛烷燃烧热的热化学方程式             。 答案：【知识点】燃料电池原理  化学平衡的移动 热化学方程式 F1   F3  G2   【答案解析】(1)CxHy+XH2O XCO+(X+Y/2)H2  (2)① 0.5② B  (3) CO2      O2 +4H++4e--=2H2O     (4) 增大电极单位面积吸附H2、O2分子数，加快反应速率  (5) C8H18(l)＋O2(g)===8CO2(g)＋9H2O(l)；ΔH＝－5 518 kJ·mol－1   解析：（1）改质器中进入的物质是烃和水，反应温度是800℃，出来的气体是水、氢气和一氧化碳，所以发生的化学反应：CxHy+XH2O XCO+(X+Y/2)H2(2)①根据氢气浓度增加了0.1mol/L, n1、n2、n3分别为0.1mol/L、0.2mol/L、0.1mol/L，k=；② 反应物的浓度都减小了0.1mol/L，生成物的浓度都增大了0.1mol/L，排除ADC,选B；（3）燃料电池中，负极上燃料失去电子发生氧化反应，二氧化碳是废气，所以排出的气体是二氧化碳，正极上氧化剂得电子和氢离子反应生成水，电极反应式为O2+4H++4e-=2H2O（4）磷酸燃料电池的电极上镀了铂粉，这样做的目的，除了起到更好的导电作用外，还具备的作用是增大电极单位面积吸附H2、O2分子数，加快反应速率，(5)根据燃烧热的定义及热化学方程式的要求得： C8H18(l)＋O2(g)===8CO2(g)＋9H2O(l)；ΔH＝－5 518 kJ·mol－1注意辛烷为液态，放热反应的ΔH为负。 【思路点拨】本题考查了燃料电池的基本原理，难度不大，注意电极反应式的书写要结合电解质溶液的酸碱性，电解质溶液的酸碱性不同，电极反应式可能不同。注意辛烷为液态，放热反应的ΔH为负。

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