Question

【题目】科学家利用太阳能分解水生成的氢气在催化剂作用下与二氧化碳反应生成甲醇，并开发出直接以甲醇为燃料的燃料电池．已知H2（g）、CO（g）和CH3OH（l）的燃烧热△H分别为﹣285.8kJmol﹣1、﹣283.0kJmol﹣1和﹣726.5kJmol﹣1 ． 请回答下列问题：
（1）用太阳能分解10mol水消耗的能量是 kJ．
（2）甲醇不完全燃烧生成一氧化碳和液态水的热化学方程式为 ．
（3）在直接以甲醇为燃料的电池中，理想状态下，该燃料电池消耗1mol甲醇所能产生的最大电能为702.1kJ，则该燃料电池的理论效率为（燃料电池的理论效率是指电池所产生的最大电能占燃料电池反应所能释放的全部能量的百分比）．

Answer 1

【答案】
（1）2858
（2）CH3OH（l）+O2（g）═CO（g）+2H2O（l）△H=﹣443.5kJ?mol﹣1
（3）96.6%
【解析】解：（1）由H2（g）的燃烧热△H为﹣285.8kJmol﹣1知，1molH2（g）完全燃烧生成1molH2O（l）放出热量285.8kJ，即分解1mol H2O（l）为1mol H2（g）消耗的能量为285.8kJ，则分解10mol H2O（l）消耗的能量为285.8kJ×10=2858kJ，所以答案是：2858；
（2）由CO（g）和CH3OH（l）的燃烧热△H分别为﹣283.0kJmol﹣1和﹣726.5kJmol﹣1 ， 则①CO（g）+1/2O2（g）=CO2（g）△H=﹣283.0kJmol﹣1②CH3OH（l）+3/2O2（g）=CO2（g）+2 H2O（l）△H=﹣726.5kJmol﹣1
由盖斯定律可知用②﹣①得反应CH3OH（l）+O2（g）=CO（g）+2 H2O（l），该反应的反应热△H=﹣726.5kJmol﹣1﹣（﹣283.0kJmol﹣1）=﹣443.5kJmol﹣1 ， 所以答案是：CH3OH（l）+O2（g）=CO（g）+2 H2O（l）△H=﹣443.5kJmol﹣1；
（3）CH3OH（l）的燃烧热△H是﹣726.5kJmol﹣1 ， 可知1mol甲醇反应放出的热量为725.6kJ，则该燃料电池的理论效率为 ×100%=96.6%，所以答案是：96.6%．