摘要：10．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如下: ①CH3OH(g)+H2O(g)===CO2(g)+3H2(g) ΔH＝+49.0 kJ/mol ②CH3OH(g)+O2(g)===CO2(g)+2H2(g) ΔH＝-192.9 kJ/mol 下列说法正确的是 ( ) A．CH3OH的燃烧热为 192.9 kJ/mol B．反应①中的能量变化如上图所示 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)+O2(g)===CO2(g)+2H2(g)的ΔH>-192.9 kJ/mol 解析:燃烧热是在室温.101 kPa时.1 mol物质完全燃烧生成稳定的氧化物时所放出的热量.显然A不正确,反应①为吸热反应.则反应物的总能量应低于生成物的总能量.所给图示不正确.即B不正确,反应①为吸热反应.反应②为放热反应.二者皆可使CH3OH转化为H2.C不正确,由于在CH3OH(l)―→CH3OH(g)过程中需吸收热量.故D正确． 答案:D
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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，下列说法正确的是（ ）
①CH3OH（g）+H2O（l）=CO2（g）+3H2（g）；△H=+93.0kJ?mol-1
②CH3OH（g）+
O2（g）=CO2（g）+2H2（g）；△H=-192.9kJ?mol-1．
①CH3OH（g）+H2O（l）=CO2（g）+3H2（g）；△H=+93.0kJ?mol-1
②CH3OH（g）+
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甲醇是一种很好的燃料，被称为21世纪的新型燃料．
工业上可通过H2和CO化合制备甲醇，该反应的热化学方程式为：
CO（g）+2H2（g）
CH3OH（g）△H1=-116kJ?molˉ1
（1）已知：CO（g）+
O2（g）=CO2（g）△H2=-283kJ?molˉ1
H2（g）+
O2（g）=H2O （g）△H3=-242kJ?molˉ1
1mol甲醇燃烧生成CO2和水蒸气放出
（2）在压强为0.1MPa条件下，将a mol CO与 3a mol H2的混合气体在催化剂作用下在VL容器中制备甲醇．
①若容器容积不变，下列措施可增加甲醇产率的是
A．升高温度 B．将CH3OH（g）从体系中分离
C．充入He，使体系总压强增大 D．再充入1mol CO和3mol H2
②为了寻找合成甲醇的温度和压强的适宜条件，某同学设计了三组实验，部分实验条件已经填在下面实验设计表中．
A．则上表中剩余的实验条件数据：a=
B．根据反应特点，右上图是在压强分别为0.1MPa和5MPa下CO的转化率随温度变
化的曲线图，请指明图中的压强P1=
③100℃时，CH3OH（g）
CO（g）+2H2（g）反应的平衡常数为
（用含a、V的代数式表示）．
（3）科学家预言，燃料电池将是21世纪获得电力的重要途径，而甲醇燃料电池具备甲醇燃料容易携带、容易存储等优点，目前被认为将会替代传统的电池成为携带型设备的主要电源．右图是甲醇的质子交换膜型燃料电池模型．写出其电极反应式
正极：
负极：
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工业上可通过H2和CO化合制备甲醇，该反应的热化学方程式为：
CO（g）+2H2（g）
CH3OH（g）△H1=-116kJ?molˉ1（1）已知：CO（g）+
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H2（g）+
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1mol甲醇燃烧生成CO2和水蒸气放出
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kJ的热量．（2）在压强为0.1MPa条件下，将a mol CO与 3a mol H2的混合气体在催化剂作用下在VL容器中制备甲醇．
①若容器容积不变，下列措施可增加甲醇产率的是
BD
BD
．A．升高温度 B．将CH3OH（g）从体系中分离
C．充入He，使体系总压强增大 D．再充入1mol CO和3mol H2
②为了寻找合成甲醇的温度和压强的适宜条件，某同学设计了三组实验，部分实验条件已经填在下面实验设计表中．
| 实验编号 | T（℃） | n（CO）/n（H2） | P（MPa） |
| 1 | 150 | 1/3 | 0.1 |
| 2 | a | 1/3 | 5 |
| 3 | 350 | b | 5 |
150
150
、b=1/3
1/3
．B．根据反应特点，右上图是在压强分别为0.1MPa和5MPa下CO的转化率随温度变
化的曲线图，请指明图中的压强P1=0.1
0.1
MPa．③100℃时，CH3OH（g）
CO（g）+2H2（g）反应的平衡常数为| 4a2 |
| V2 |
| 4a2 |
| V2 |
（用含a、V的代数式表示）．
（3）科学家预言，燃料电池将是21世纪获得电力的重要途径，而甲醇燃料电池具备甲醇燃料容易携带、容易存储等优点，目前被认为将会替代传统的电池成为携带型设备的主要电源．右图是甲醇的质子交换膜型燃料电池模型．写出其电极反应式
正极：
3O2+12e-+12H+→6H2O
3O2+12e-+12H+→6H2O
负极：
2CH4O-12e-+2H2O→12H++2CO2
2CH4O-12e-+2H2O→12H++2CO2
．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）+
O2（g）═CO2（g）+2H2（g）；△H=-192.9kJ?mol-1
下列说法正确的是（ ）
①CH3OH（g）+H2O（g）═CO2（g）+3H2（g）；△H=+49.0kJ?mol-1
②CH3OH（g）+
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下列说法正确的是（ ）
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）△H1=+49.0kJ?mol -1
②CH3OH（g）+
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下列说法正确的是（ ）
| A、反应②中的能量变化如图所示，则△H2=E1-E3 |
| B、CH3OH的燃烧热△H=-192.9 kJ?mol -1 |
| C、H2燃烧能放出大量的热，故CH3OH转变成H2的过程必须吸收能量 |
| D、根据②推知：在25℃，101 kPa时，1mol CH3OH（g）燃烧生成CO2和H2O（l）放出的热量应大于192.9 kJ |
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=+49.0 kJ?mol-1
②CH3OH（g）+1/2O2（g）=CO2（g）+2H2（g）；△H=-192.9 kJ?mol-1
下列说法正确的是（ ）
①CH3OH（g）+H2O（g）=CO2（g）+3H2（g）；△H=+49.0 kJ?mol-1
②CH3OH（g）+1/2O2（g）=CO2（g）+2H2（g）；△H=-192.9 kJ?mol-1
下列说法正确的是（ ）
A、反应①中的能量变化如图所示 | ||
| B、CH3OH的燃烧热为192.9kJ?mol-1 | ||
| 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)+
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