Question

10．甲醇質子交換膜燃料電池中將甲醇蒸氣轉化為氫氣的兩種反應原理是：
①CH₃OH（g）+H₂O（g）═CO₂（g）+3H₂（g）△H=+49.0kJ/mol
②CH₃OH（g）+$\frac{1}{2}$O₂（g）═CO₂（g）+2H₂（g）△H=-192.9kJ/mol
下列說法正確的是（　　）

• A． CH₃OH的燃燒熱為192.9kJ/mol
• B． 反應①要吸收熱量，故反應②更實用些
• C． CH₃OH轉變成H₂的過程一定要吸收能量
• D． 根據②推知反應：CH₃OH（l）+$\frac{1}{2}$O₂（g）═CO₂（g）+2H₂（g）的△H＞-192.9kJ/mol

Answer 1

分析 A．燃燒熱是在101kP下，1mol可燃物完全燃燒生成穩定的氧化物時所放出的熱量；
B．根據反應①②特點分析；
C．CH₃OH轉變成H₂可以通過反應①來實現，也可以通過反應②來實現；
D．對于放熱反應，反應物的能量越低，反應放出的熱量越少，則△H越大．

解答 解：A．燃燒熱是在101kP下，1mol可燃物完全燃燒生成穩定的氧化物時所放出的熱量，即H元素要轉化為液態水，故甲醇的燃燒熱不是192.9KJ/mol，故A錯誤；
B．反應①甲醇與水反應，且生成氫氣的量較多，則反應①更實用，故B錯誤；
C．CH₃OH轉變成H₂可以通過反應①來實現，也可以通過反應②來實現，而反應②為放熱反應，故甲醇轉變為氫氣不一定要吸收能量，故C錯誤；
D.1molCH₃OH（l）的能量低于1molCH₃OH（g）所具有的能量，而對于放熱反應，反應物的能量越低，反應放出的熱量越少，則△H越大，故反應CH₃OH（l）+$\frac{1}{2}$O₂（g）═CO₂（g）+2H₂（g）的△H＞-192.9 kJ/mol，故D正確；
故選D．

點評 本題考查了熱化學方程式及其應用，題目難度中等，明確蓋斯定律的運用方法、反應熱的大小比較和物質能量的變化判斷是解題關鍵，試題培養了學生的分析能力及靈活應用能力．