Question

若以甲醇燃料电池为电源进行上述电解，已知：CH₃OH（g）+

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O₂（g）═CO₂（g）+2H₂O（g）△H=-651kJ?mol^-1，又知甲醇和水的汽化热分别为11kJ?mol^-1、44kJ?mol^-1，理想状态下，该燃料电池消耗0.5molCH₃OH（1）产生的最大电能为345.8kJ，则该电池的能量效率为

 

（电池的能量效率=电池所产生的最大电能与电池所释放的全部能量之比）．

Answer 1

考点：有关反应热的计算

专题：化学反应中的能量变化

分析：1mol液态CH₃OH变成气态CH₃OH需吸热11KJ，1mol液态水变成气态水需吸热44KJ，结合CH₃OH（g）的燃烧热△H为-651kJ/mol求解CH₃OH（l）的燃烧热，电池的能量效率=电池所产生的最大电能与电池所释放的全部能量之比，根据液态甲醇的燃烧热计算0.5mol甲醇完全燃烧放出的热量，结合原电池产生的电能计算；

解答： 解：1mol液态CH₃OH变成气态CH₃OH需吸热11KJ，CH₃OH（g）=CH₃OH（l）△H=-11KJ/mol①，1mol液态水变成气态水需吸热44KJ，H₂O（g）=H₂O（l）△H=-44KJ/mol②，CH₃OH（g）+

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O₂（g）═CO₂（g）+2H₂O（g）△H=-651kJ?mol^-1③，则③-①+②×2得：CH₃OH（l）+

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O₂（g）═CO₂（g）+2H₂O（l）△H=（-651KJ/mol+11KJ/mol-88KJ/mol）=-728KJ/mol，理想状态下，该燃料电池消耗0.5molCH₃OH（1）产生的热量为

728KJ

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=364KJ，所以该燃料电池的理论效率为

345.8kJ

364KJ

×100%=95%，
故答案为：95%．

点评：本题考查反应热的有关计算，为高频考点，侧重于学生的分析能力和计算能力的考查，注意物质的状态、化学计量系数与△H关系，题目难度中等．