Question

11．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）+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（△H）為-192.9kJ•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）+O₂（g）═CO₂（g）+2H₂（g）的△H＞-192.9kJ•mol^-1

Answer 1

分析 A、利用蓋斯定律，②×3-①×2可得甲醇燃燒的熱化學方程式，進而可知甲醇的燃燒熱；
B、根據△H=生成物總能量-反應物總能量來判斷；
C、根據已知的甲醇轉化為氫氣的兩種反應原理來判斷；
D、根據物質的能量大小與物質的狀態關系來判斷．

解答 解：A、根據蓋斯定律將，②×3-①×2可得：CH₃OH（g）+$\frac{3}{2}$O₂（g）=CO₂（g）+2H₂O（l）△H=-192.9kJ/mol×3-49kJ/mol×2=-676.7kJ/mol，所以甲醇的燃燒熱為676.7kJ/mol，故A錯誤；
B、反應①的△H＞0，而圖示的△H=生成物總能量-反應物總能量＜0，故B錯誤；
C、由已知可知，反應①為吸熱反應，而反應②為放熱反應，故C錯誤；
D、同物質的量的同種物質，氣態能量最高，其次液態能量，固態能量最低，由②推知反應：CH₃OH（l）+$\frac{1}{2}$O₂（g）=CO₂（g）+2H₂（g）的△H＞-192.9kJ•mol^-1，故D正確；
故選D．

點評 本題考查化學反應的反應熱的計算．注意在比較反應熱大小時要帶符號比較，并注意蓋斯定律的應用來解答．