Question

目前燃料電池中能量轉化效率最高的是陶瓷電池，此類電池正面涂有黑色的稀有金屬復合氧化物，作為正極，反面是一層較厚的綠色“金屬陶瓷”，作為負極。在750℃實驗溫度下，空氣中的氧分子吸附于黑色正極，氧原子會分別從涂層中“搶走”2個電子，變成氧離子，隨后氧離子穿過陶瓷膜，與負極那一邊的燃氣反應，并釋放出能量，氧不斷“劫持”電子穿越薄膜，正負兩極間便形成電壓，產生電流。

（1）水煤氣成分是                          。水煤氣又稱為合成氣，在一定條件下可以合成二甲基醚時，還產生一種可以參與大氣循環的無機化合物，寫出該化學方程式可能是                                             。

_{http://www..com/}（2）若以水煤氣為上述陶瓷電池的燃料氣，則電池的負極反應方程式為                                             。

（3）下圖是丙烷、二甲醚燃燒過程中能量變化圖，_{w.w.w.k.&s.5*u.c.om}

其中x為各自反應中對應的系數。根據該圖寫出二甲醚燃燒的熱化學方程式             

若以第⑵問中陶瓷電池為電源，用惰性電極電解硝酸銀溶液，為保證陰極有 10.8g銀析出，試求制備水煤氣時, 至少需要碳        g

Answer 1

（1）CO、H₂(2分)

（2）3CO + 3H₂ = CH₃OCH₃ + CO₂  或 2CO＋4H₂ = CH₃OCH₃ + H₂O (2分)

（3）CO+O^2--2e^—＝CO₂  (2分)    2 H₂+O₂—2e^-＝2H₂O (2分)

（4）CH₃OCH₃(g)＋3O₂(g) → 2CO₂(g)＋3H₂O(l); △H=－1455kJ·mol^-1   (3分)

（5）0.3 (3分)