Question

18．甲醇質(zhì)子交換膜燃料電池中將甲醇蒸氣轉(zhuǎn)化為氫氣的兩種反應(yīng)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(shuō)法正確的是（　　）

• A． CH₃OH的燃燒熱為192.9 kJ•mol^-1
• B．
  反應(yīng)①中的能量變化如圖所示
• C． CH₃OH轉(zhuǎn)變成H₂的過(guò)程一定要吸收能量
• D． 根據(jù)②推知反應(yīng)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(wěn)定的化合物時(shí)放出的熱量；
B、反應(yīng)①是吸熱反應(yīng)，反應(yīng)物能量小于生成物；
反應(yīng)①是吸熱反應(yīng)，反應(yīng)②是放熱反應(yīng)，對(duì)比反應(yīng)的熱化學(xué)方程式可知等物質(zhì)的量的氣態(tài)水能量低于氧氣的能量；
C、據(jù)反應(yīng)①②分析；
D、依據(jù)反應(yīng)②甲醇反應(yīng)生成二氧化碳和氫氣的焓變是-192.9kJ/mol；而1 mol CH₃OH氣態(tài)變化為液態(tài)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(yīng)②生成氫氣，不符合燃燒熱的概念，故A錯(cuò)誤；
B、圖中表示的是放熱反應(yīng)，而反應(yīng)①是吸熱反應(yīng)，圖象不符合，故B錯(cuò)誤；
C、據(jù)反應(yīng)①②可知，CH₃OH轉(zhuǎn)變成H₂的過(guò)程不一定要吸收能量，故C錯(cuò)誤；
D、反應(yīng)②氣態(tài)甲醇反應(yīng)生成二氧化碳和氫氣的焓變是-192.9kJ/mol；而1 mol液態(tài) 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(diǎn)評(píng) 本題考查了熱化學(xué)方程式的分析應(yīng)用以及燃燒熱的概念、放熱反應(yīng)圖象，物質(zhì)能量的變化判斷是解題關(guān)鍵，題目難度中等．