Question

18．甲醇质子交换膜燃料电池中将甲醇蒸气转化为氢气的两种反应原理是：
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
下列说法正确的是（　　）

• A． CH₃OH的燃烧热为192.9 kJ•mol^-1
• B．
  反应①中的能量变化如图所示
• C． CH₃OH转变成H₂的过程一定要吸收能量
• D． 根据②推知反应CH₃OH（l）+$\frac{1}{2}$O₂（g）═CO₂（g）+2H₂（g）的△H＞-192.9 kJ•mol^-1

Answer 1

分析 A、燃烧热是指1mol可燃物完全燃烧生成稳定的化合物时放出的热量；
B、反应①是吸热反应，反应物能量小于生成物；
反应①是吸热反应，反应②是放热反应，对比反应的热化学方程式可知等物质的量的气态水能量低于氧气的能量；
C、据反应①②分析；
D、依据反应②甲醇反应生成二氧化碳和氢气的焓变是-192.9kJ/mol；而1 mol CH₃OH气态变化为液态放热，充分燃烧生成二氧化碳和水放出的热量小于192.9 kJ．

解答 解：A、反应②生成氢气，不符合燃烧热的概念，故A错误；
B、图中表示的是放热反应，而反应①是吸热反应，图象不符合，故B错误；
C、据反应①②可知，CH₃OH转变成H₂的过程不一定要吸收能量，故C错误；
D、反应②气态甲醇反应生成二氧化碳和氢气的焓变是-192.9kJ/mol；而1 mol液态 CH₃OH充分燃烧生成二氧化碳和水放出的热量小于192.9 kJ，故D正确；
故选D．

点评 本题考查了热化学方程式的分析应用以及燃烧热的概念、放热反应图象，物质能量的变化判断是解题关键，题目难度中等．