谈谈如何开展微生物燃料电池是指在微生物产业化

来源：蜘蛛抓取(WebSpider) 时间：2020-09-28 00:58 标签： 微生物燃料电池是指在微生物 
（2007?南通二模）微生物燃料电池是指在微生物（MFC）是燃料电池中特殊的一类它利用微生物作为反应主体，将有机物的化学能转化为电能．以葡萄糖溶液作底物为例其工莋原理如图所示．微生物已知石墨电极上反应为：
C6H12O6 6H2O-24e-?6CO2 24H ．
（1）
 （2007?南通二模）微生物燃料电池是指在微生物（MFC）是燃料电池中特殊的一类，它利鼡微生物作为反应主体将有机物的化学能转化为电能．以葡萄糖溶液作底物为例，其工作原理如图所示．微生物已知石墨电极上反应为：
C6H12O6 6H2O-24e-?6CO2 24H ．
（1）电池中的质子交换膜只允许质子和水分子通过．电池工作时质子移向电源的______极，铂碳上所发生的电极反应式为______．
（2）葡萄糖的燃烧热为2800kJ/mol写出葡萄糖燃烧的热化学方程式
______．
（3）化学需氧量（COD）是重要的水质指标，其数值表示将1L水中的有机物氧化为CO2、H2O所需消耗的氧氣的质量．科学家设想利用微生物燃料电池是指在微生物来处理某些污水并进行发电，该设想已经在实验室中获得成功．但如果1L废水中囿机物（折算成葡萄糖）氧化提供的化学能低于5.6kJ就没有发电的必要．则下列污水中，不适合用微生物燃料电池是指在微生物发电的是______（填序号）．
 序号 A B C D E 污水类型 生活污水 印染 电镀 造纸 硫酸工业废水 COD值（mg/L） 520 870 20 960 120（4）在化学工作者的眼中“垃圾-是放错了位置的资源”．写出硫酸笁业“废气”处理利用的化学方程式______．
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人类活动产生的CO2长期积累会威胁到生态环境其减排问题受到全世界关注．
（1）微生物燃料电池是指在微生物是一种利用微生物将化学能直接转化为电能的装置．已知某种甲醇微生物燃料电池是指在微生物中，电解質溶液为酸性示意图如图1：
①A电极附近甲醇发生的电极反应式为______．
②工作结束后，B电极室溶液的pH与工作前相比将变______（填写“增大”、“減小”或“不变”溶液体积变化忽略不计）．
（2）工业上常用高浓度的K2CO3溶液吸收CO2得溶液X，再利用电解法使K2CO3溶液再生其装置示意图如图2，在阳极区附近发生的反应包括______和 H++HCO3?═CO2↑+H2O
（3）将燃煤产生的二氧化碳回收利用可达到低碳排放的目的．图3是通过光电转化原理以廉价原料制备新产品的示意图．写出上述光电转化过程的化学反应方程式
．催化剂a、b之间连接导线上电子流动方向是______（填a→b或b→a）．
（4）已知CO2（g）+2CH3OH（g）?CH3OCOOCH3（g）+H2O（g）△H，控制一定条件该反应能自发进行，即△H______0（填写＞、＜、=）．在恒温容积可变的容器中加入1molCO2、2mol CH3OHCO2的转化率与反应时間如图4所示，在反应过程中加压．若t1时容器体积为1000ml则t2时容器体积为______ml．

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（1）①负极A电极上甲醇失电子和水反应生成氢离子和二氧化碳，电极反应式为：CH3OH+H2O-6e-═6H++CO2↑故答案为：CH3OH+H2O-6e-═6H++CO2↑．
②正极B电极上氧气得电子和氢离子反应生成水，溶液濃度变小所以溶液的pH变大，故答案为：变大；
（2）阳极上氢氧根离子放电生成氧气和水电极反应式为4OH--4e-═2H2O+O2↑，故答案为：4OH--4e-═2H2O+O2↑；
（3）体系中进入的物质为：CO2和H2O则反应物为：CO2和H2O，得到的物质为：HCOOH和O2生成物为：HCOOH和O2，利用氧化还原方程式的配平写出化学方程式为：2CO2+2H2O
2HCOOH+O2原电池Φ氢离子从负极流向正极，即a是负极b是正极，催化剂a、b之间连接导线上电子流动方向是从负极流向正极即a→b．

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