Question

直接甲醇燃料電池被認(rèn)為是21世紀(jì)電動汽車最佳候選動力源．
（1）101KPa時，1mol氣態(tài)CH₃OH完全燃燒生成CO₂氣體和液態(tài)水時，放出726.51kJ的熱量，則甲醇燃燒的熱化學(xué)方程式是

 

_．
（2）甲醇質(zhì)子交換膜燃料電池中將甲醇蒸汽轉(zhuǎn)化為氫氣的兩種反應(yīng)原理是：
①CH₃OH（g）+H₂O （g）═CO₂（g）+3H₂（g）；△H₁═+49.0KJ?mol^-1
②CH₃OH（g）+

1

2

 O₂ （g）═CO₂（g）+2H₂（g）；△H₂═？
已知H₂（g）+

1

2

 O₂ （g）═H₂O （g）△H═-241.8KJ?mol^-1，則反應(yīng)②的△H₂=

 

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（3）一種甲醇燃料電池是采用鉑或碳化鎢作電極，稀硫酸作電解液，一極直接加入純化后的甲醇，同時向另一個電極通人空氣．則甲醇進入

 

極，正極發(fā)生的電極反應(yīng)方程式為

 

．

Answer 1

考點：用蓋斯定律進行有關(guān)反應(yīng)熱的計算,熱化學(xué)方程式,原電池和電解池的工作原理

專題：

分析：（1）1molCH₃OH完全燃燒生成穩(wěn)定的氧化物為氣態(tài)二氧化碳和液態(tài)水，放出熱量726.51kJ/mol，以此書寫熱化學(xué)方程式；
（2）由蓋斯定律可知，①CH₃OH（g）+H₂O（g）=CO₂（g）+3H₂（g）△H₁=+49.0kJ?mol^-1、③H₂（g）+

1

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O₂（g）═H₂O（g）△H=-241.8kJ?mol^-1，①+③得到反應(yīng)②；
（3）甲醇燃料電池中，甲醇為負(fù)極，電解質(zhì)為酸，甲醇失去電子生成二氧化碳；

解答： 解：（1）1molCH₃OH完全燃燒生成穩(wěn)定的氧化物為氣態(tài)二氧化碳和液態(tài)水，放出熱量726.51kJ/mol，則燃燒的熱化學(xué)方程式為CH₃OH（l）+

1

2

O₂（g）=CO₂（g）+2H₂O（l）△H=-726.51kJ/mol，
故答案為：CH₃OH（l）+

3

2

O₂（g）=CO₂（g）+2H₂O（l）△H=-726.51kJ/mol；
（2）由蓋斯定律可知，①CH₃OH（g）+H₂O（g）=CO₂（g）+3H₂（g）△H₁=+49.0kJ?mol^-1、③H₂（g）+

1

2

O₂（g）═H₂O（g）△H=-241.8kJ?mol^-1，①+③得到反應(yīng)②，
則△H₂=+49.0kJ?mol^-1+（-241.8kJ?mol^-1）=-192.8kJ?mol^-1，故答案為：-192.8kJ?mol^-1；
（3）甲醇燃料電池中，甲醇中C元素的化合價升高，則甲醇為負(fù)極，電解質(zhì)為酸，甲醇失去電子生成二氧化碳，正極電極反應(yīng)為O₂+4H⁺+4e^-=2H₂O，
故答案為：負(fù)；O₂+4H⁺+4e^-=2H₂O．

點評：本題為綜合題，涉及反應(yīng)熱的計算、熱化學(xué)反應(yīng)方程式的書寫、燃料電池等知識點，注重高考�？伎键c的考查，題目難度中等．