Question

18．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^-1
②CH₃OH（g）+$\frac{1}{2}$O₂（g）═CO₂（g）+2H₂（g）△H=-192.9kJ•mol^-1
下列說法正確的是（　　）

• A． CH₃OH的燃燒熱為192.9 kJ•mol^-1
• B．
  反應①中的能量變化如圖所示
• 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＞-192.9 kJ•mol^-1

Answer 1

分析 A、燃燒熱是指1mol可燃物完全燃燒生成穩定的化合物時放出的熱量；
B、反應①是吸熱反應，反應物能量小于生成物；
反應①是吸熱反應，反應②是放熱反應，對比反應的熱化學方程式可知等物質的量的氣態水能量低于氧氣的能量；
C、據反應①②分析；
D、依據反應②甲醇反應生成二氧化碳和氫氣的焓變是-192.9kJ/mol；而1 mol CH₃OH氣態變化為液態放熱，充分燃燒生成二氧化碳和水放出的熱量小于192.9 kJ．

解答 解：A、反應②生成氫氣，不符合燃燒熱的概念，故A錯誤；
B、圖中表示的是放熱反應，而反應①是吸熱反應，圖象不符合，故B錯誤；
C、據反應①②可知，CH₃OH轉變成H₂的過程不一定要吸收能量，故C錯誤；
D、反應②氣態甲醇反應生成二氧化碳和氫氣的焓變是-192.9kJ/mol；而1 mol液態 CH₃OH充分燃燒生成二氧化碳和水放出的熱量小于192.9 kJ，故D正確；
故選D．

點評 本題考查了熱化學方程式的分析應用以及燃燒熱的概念、放熱反應圖象，物質能量的變化判斷是解題關鍵，題目難度中等．