Question

（2010?盧灣區二模）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）-49.0kJ
②CH₃OH（g）+

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O₂（g）→CO₂（g）+2H₂（g）+192.9kJ
下列說法不正確的是（　　）

• A．反應①中的能量變化如圖所示
• B．從①和②中看出：物質的量相同的H₂O（g）所具有的能量低于O₂（g）
• C．1mol CH₃OH與H₂O（g）完全反應要吸收49.0kJ能量
• D．根據②推知反應：CH₃OH（l）+

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  O₂（g）→CO₂（g）+2H₂（g）+Q，Q＜192.9kJ

Answer 1

分析：A、反應①是吸熱反應，反應物能量小于生成物；
B、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、依據蓋斯定律結合①②合并：②-①得到H₂（g）+

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O₂（g）=H₂O（g）△H=-241.9 kJ/mol；所以2H₂（g）+O₂（g）=2H₂O（g）△H=-483.8 kJ/mol；
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、圖中表示的是吸熱反應，而反應①是吸熱反應，圖象符合，故A正確；
B、依據蓋斯定律結合①②合并：②-①得到H₂（g）+

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O₂（g）=H₂O（g）△H=-241.9 kJ/mol；所以2H₂（g）+O₂（g）=2H₂O（g）△H=-483.8 kJ/mol；物質的量相同的H₂O（g）所具有的能量低于O₂（g），故B正確；
C、1mol CH₃OH（g）與H₂O（g）完全反應要吸收49.0kJ能量，甲醇狀態不知，反應焓變不能判斷，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：C．

點評：本題考查了熱化學方程式的分析應用，可逆反應不能進行徹底，物質能量的變化判斷是解題關鍵，題目難度中等．