Question

（10分）汽車工業是世界上僅次于石油化工的第二大產業，傳統汽車不僅消耗大量的石油資源，而且造成了嚴重的大氣污染，汽車工業正積極尋求新的動力源，燃料電池有可能取代內燃機成為新一代汽車的動力。下圖是一種甲醇制氫質子交換膜（PEMFC）燃料電池的工作示意圖：

甲醇制氫氣的主要途徑有：

①CH₃OH(g)+H₂O (g)→3H₂(g)+ CO₂(g)      △H= +49.0 kJ·mol^-1

②CH₃OH(g) + 1 /2O₂(g) →2H₂(g)+ CO₂(g)   △H= -192.9 kJ·mol^-1

請回答下列問題：

（1）反應①為               （“放”或“吸”）熱反應，右圖表示反應①在反應進行過程中能量（單位為kJ·mol^－1）的變化示意圖。試在答題紙對應的圖像中用虛線表示在反應中使用催化劑后能量的變化情況。

（2）催化重整段中把兩種甲醇制取氫氣的方法聯合起來制 氫，其目的是                 (寫出一條即可) 。

（3）PEMFC工作時所產生的尾氣（主要成份為H₂）可循環應用于催化燃燒供熱，則H₂燃燒生成氣態水時反應的熱化學方程式為                                      。

（4）甲醇制氫質子交換膜燃料電池取代內燃機成為新一代汽車的動力，其優點有                           。（填字母編號）

a．減少氮氧化物的排放                   b．減少SO₂的排放

c．降低對石油等化石燃料的依賴性         d．能量利用率高

Answer 1

（共10分，每空2分）（1）放                   

（2）因為反應①吸熱，反應②放熱可提供反應①所需能量  

反應①所得氣體中H₂含量高。

（3）2H₂(g)+O₂(g)=2H₂O(g)   △H= -483.8 kJ·mol^-1

（4）a、b、c、d（只填一個不給分，未填全給1分）