A股最大的考题来了!看谁能考100分?
甲醇燃料电池是目前开发最成功的燃料电池之一,这种燃料电池由甲醇、空气(氧气)、KOH(电解质溶液)构成.电池的总反应式为2CH3OH 3O2 4OH-2CO 2-3 6H2O.则下列说法正确的是( )
A、电池放电时通入空气的电极为负极
B、电池放电时负极的电极反应式为CH3OH-6e- H2OCO2↑ 6H
C、由于CO 2-3水解显碱性,电池放电时,电解质溶液的pH逐渐增大
D、电池放电时每消耗1 mol CH3OH转移6 mol电子
考点:化学电源新型电池
专题:电化学专题
分析:根据电池总反应:2CH3OH 3O2 4OH-=2CO32- 6H2O知,负极甲醇失去电子发生氧化反应;正极上氧气得电子发生还原反应,根据电池反应式判断溶液的pH值变化.
解答: 解:A、正极氧气上得电子发生还原反应,则氧气参与反应的电极为正极,故A错误;
B、放电时,负极上甲醇失电子发生氧化反应,甲醇失电子和氢氧根离子反应生成碳酸根离子和水,电极反应式为CH3OH 8OH--6e-=CO32- 6H2O,故B错误;
C、电池总反应:2CH3OH 3O2 4OH-=2CO32- 6H2O,反应消耗氢氧根离子,所以反应后溶液的pH减小,故C错误;
D、甲醇失电子和氢氧根离子反应生成碳酸根离子和水,则电极反应式为CH3OH 8OH--6e-=CO32- 6H2O,所以电池放电时每消耗1 mol CH3OH转移6 mol电子,故D正确;故选D.
点评:本题以燃料电池为载体考查了原电池原理,根据电池反应式判断正负极上发生反应的物质及溶液pH值的变化即可解答本题,难度中等.
燃料电池:燃料电池按电解质类型不同可分为碱性燃料电池(AFC)、磷酸燃料电池(PAFC)、熔融碳酸盐燃料电池(MCFC)、固体氧化物燃料电池(SOFC)、质子交换膜燃料电池(PEMFC)等。其中,PAFC、MCFC和SOFC的燃料均包括甲醇。
直接甲醇燃料电池属于质子交换膜燃料电池(PEMFC)中之一类,直接使用甲醇水溶液或蒸汽甲醇为燃料供给来源,而不需通过甲醇、汽油及天然气的重整制氢以供发电。相较于质子交换膜燃料电池(PEMFC) ,直接甲醇燃料电池 (DMFC) 具备低温快速启动、燃料洁净环保以及电池结构简单等特性。这使得直接甲醇燃料电池 (DMFC)可能成为未来便携式电子产品应用的主流。
上至中央下至地方,对甲醇作为未来的车用可替代燃料,已经有了初步共识。未来两年内,吉利还将投资56亿元在贵阳建设甲醇整车汽车制造基地,年产能将达10万辆。
宁波慈溪投资约30亿元、年产20万台套的氢燃料电池生产基地项目是全球首个以“甲醇”为加注介质的氢燃料电池生产基地。项目于2020年全部建成投产后,年产值预计可达到100亿元。可供1万辆甲醇氢燃料电池汽车使用。
传统的氢燃料电池技术路线为氢-加氢站-燃料电池。而甲醇氢燃料电池技术路线却是甲醇-甲醇加注-甲醇直接重整制氢燃料电池。在前者电池系统中氢气存在压缩困难、储存条件苛刻、运输成本高等制约燃料电池汽车推广的诸多问题;后者电池系统中,甲醇常温下为液体,便于储存运输,氢气“即产即用”,系统无高温高压,运行更加安全可靠。目前甲醇氢燃料电池汽车已经成功示范应用于物流车、大巴车、冷链物流车等交通领域。
恒久科技:公司投资参股的苏州奥加华新能源有限公司主要研发生产直接甲醇燃料电池(DMFC)系列产品。目前该公司已在世界上首次开发成功DMFC动力级燃料电池,技术处于国际领先水平。公司在互动平台表示,公司投资的DMFC燃料电池,已与相关电动汽车厂商进行合作。
新奥股份:公司是我国煤制甲醇龙头企业,成本优势明显,甲醇装置产能80万吨/年。
阳煤化工:公司主要从事煤化工产品(包含农用化工产品、基础化工产品、精细化工产品)和化工设备的生产和销售,化工机械设备制造,化工产品研发等。公司主要产品有:尿素、液氨、甲醇、三聚氰胺、乙二醇、烧碱、聚氯乙烯、丁辛醇、复合肥、三氯化磷、双氧水、碳铵、液氯、丙烯等化工产品,同时拥有化工机械制造和化工研究设计能力。化工原料。尿素450万吨/年、甲醇108万吨/年,产能大、业绩弹性高。