题目内容

3.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
②CH3OH(g)+$\frac{1}{2}$O2(g)═CO2(g)+2H2(g)△H=-192.9kJ/mol
则下列说法不正确的是(  )
A.CH3OH的燃烧热为192.9 kJ/mol
B.CH3OH转变成H2的过程不一定要吸收能量
C.根据①②推知反应:H2O(g)═H2(g)+$\frac{1}{2}$O2(g)△H=+241.9 kJ/mol
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

分析 A、燃烧热是在101kP下,1mol可燃物完全燃烧生成稳定的氧化物时所放出的热量;
B、CH3OH转变成H2可以通过反应①来实现,也可以通过反应②来实现;
C、根据盖斯定律,将反应①-②可得H2O(g)═H2(g)+$\frac{1}{2}$O2(g);
D、对于放热反应,反应物的能量越低,反应放出的热量越少,则△H越大.

解答 解:A、燃烧热是在101kP下,1mol可燃物完全燃烧生成稳定的氧化物时所放出的热量,即H元素要转化为液态水,故甲醇的燃烧热不是192.9KJ/mol,故A错误;
B、CH3OH转变成H2可以通过反应①来实现,也可以通过反应②来实现,而反应②为放热反应,故甲醇转变为氢气不一定要吸收能量,故B正确;
C、根据盖斯定律,将反应①-②可得:H2O(g)═H2(g)+$\frac{1}{2}$O2(g)△H=49.0KJ/mol-(-192.9KJ/mol)=+241.9KJ/mol,故C正确;
D、1molCH3OH(l)的能量低于1molCH3OH(g)所具有的能量,而对于放热反应,反应物的能量越低,反应放出的热量越少,则△H越大,故反应CH3OH(l)+$\frac{1}{2}$O2(g)═CO2(g)+2H2(g)的△H>-192.9 kJ/mol,故D正确.
故选A.

点评 本题考查了热化学方程式的分析应用,掌握盖斯定律的运用、反应热的大小比较和物质能量的变化判断是解题关键,题目难度中等.

练习册系列答案
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17.二氧化硫是硫的重要化合物,在生产、生活中有广泛应用.探究二氧化硫的制取和性质都有着非常重要的意义.
(1)工业上用黄铁矿(FeS2,其中S元素为-1价)在高温下和氧气反应制备SO2:4FeS2+11O2$\frac{\underline{\;高温\;}}{\;}$2Fe2O3+8SO2,该反应中被氧化的元素是S、Fe(填元素符号).当该反应转移5.50mol电子时,生成的二氧化硫在标准状况下的体积为22.4L.
(2)①实验室可用70%的浓硫酸和亚硫酸钠反应制取二氧化硫,如果能控制反应速度,图1中可选用的发生装置是a、d(填写字母).
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(3)某化学兴趣小组设计用如图2装置验证二氧化硫的化学性质.
①能说明二氧化硫具有氧化性的实验现象为a试管中有淡黄色沉淀生成.
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方案Ⅰ:向第一份溶液加入品红溶液,红色褪去
方案Ⅱ:向第二份溶液加入BaCl2溶液,产生白色沉淀
方案Ⅲ:向第三份溶液中加入AgNO3溶液,有白色沉淀生成
上述方案中合理的是II(填“Ⅰ”、“Ⅱ”或“Ⅲ”);试管b中发生反应的离子方程式为Cl2+SO2+2H2O=4H++2Cl-+SO42-.

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