Question

16．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）；△H₁=+49.0kJ•mol^-1
②CH₃OH（g）+$\frac{1}{2}$O₂（g）═CO₂（g）+2H₂（g）；△H₂=-192.9kJ•mol^-1
下列說法正確的是（　　）

• A． CH₃OH的燃燒熱△H=-192.9 kJ•mol^-1
• B． ②中的能量變化如圖所示，則△H₂=E₁-E₃
• C． H₂燃燒能放出大量的熱，故CH₃OH轉變成H₂的過程必須吸收熱量
• D． 根據②推知：在25℃，101 kPa時，1 molCH₃OH（g）完全燃燒生成CO₂和H₂O放出的熱量應大于192.9 kJ

Answer 1

分析 A、根據蓋斯定律將，②×3-①×2計算判斷；
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能量變化分析；
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、在反應②中，由圖示△H=生成物總能量-反應物總能量=E₁-E₂，故B錯誤；
C、由已知可知，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 本題考查化學能與熱能的相互轉化以及反應熱的計算．注意在比較反應熱大小時要帶符號比較．