Question

直接甲醇燃料电池被认为是21世纪电动汽车最佳候选动力源．
（1）101KPa时，1mol气态CH₃OH完全燃烧生成CO₂气体和液态水时，放出726.51kJ的热量，则甲醇燃烧的热化学方程式是

 

_．
（2）甲醇质子交换膜燃料电池中将甲醇蒸汽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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2

 O₂ （g）═CO₂（g）+2H₂（g）；△H₂═？
已知H₂（g）+

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2

 O₂ （g）═H₂O （g）△H═-241.8KJ?mol^-1，则反应②的△H₂=

 

．
（3）一种甲醇燃料电池是采用铂或碳化钨作电极，稀硫酸作电解液，一极直接加入纯化后的甲醇，同时向另一个电极通人空气．则甲醇进入

 

极，正极发生的电极反应方程式为

 

．

Answer 1

考点：用盖斯定律进行有关反应热的计算,热化学方程式,原电池和电解池的工作原理

专题：

分析：（1）1molCH₃OH完全燃烧生成稳定的氧化物为气态二氧化碳和液态水，放出热量726.51kJ/mol，以此书写热化学方程式；
（2）由盖斯定律可知，①CH₃OH（g）+H₂O（g）=CO₂（g）+3H₂（g）△H₁=+49.0kJ?mol^-1、③H₂（g）+

1

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O₂（g）═H₂O（g）△H=-241.8kJ?mol^-1，①+③得到反应②；
（3）甲醇燃料电池中，甲醇为负极，电解质为酸，甲醇失去电子生成二氧化碳；

解答： 解：（1）1molCH₃OH完全燃烧生成稳定的氧化物为气态二氧化碳和液态水，放出热量726.51kJ/mol，则燃烧的热化学方程式为CH₃OH（l）+

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O₂（g）=CO₂（g）+2H₂O（l）△H=-726.51kJ/mol，
故答案为：CH₃OH（l）+

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2

O₂（g）=CO₂（g）+2H₂O（l）△H=-726.51kJ/mol；
（2）由盖斯定律可知，①CH₃OH（g）+H₂O（g）=CO₂（g）+3H₂（g）△H₁=+49.0kJ?mol^-1、③H₂（g）+

1

2

O₂（g）═H₂O（g）△H=-241.8kJ?mol^-1，①+③得到反应②，
则△H₂=+49.0kJ?mol^-1+（-241.8kJ?mol^-1）=-192.8kJ?mol^-1，故答案为：-192.8kJ?mol^-1；
（3）甲醇燃料电池中，甲醇中C元素的化合价升高，则甲醇为负极，电解质为酸，甲醇失去电子生成二氧化碳，正极电极反应为O₂+4H⁺+4e^-=2H₂O，
故答案为：负；O₂+4H⁺+4e^-=2H₂O．

点评：本题为综合题，涉及反应热的计算、热化学反应方程式的书写、燃料电池等知识点，注重高考常考考点的考查，题目难度中等．