Question

14．甲醇广泛用作燃料电池的燃料，可由天然气来合成，已知：
①2CH₄（g）+O₂（g）═2CO（g）+4H₂（g）；△H=-71kJ/mol
②CO（g）+2H₂（g）═CH₃OH（l）；△H=-90.5kJ/mol
③CH₄（g）+2O₂（g）═CO₂（g）+2H₂O（l）；△H=-890kJ/mol
下列说法不正确的是（　　）

• A． 三个反应均为放热反应，故不需要加热就能进行
• B． CO（g）+2H₂（g）═CH₃OH（g）；△H＞-90.5 kJ/mol
• C． 甲醇的燃烧热为764 kJ/mol
• D． 若CO的燃烧热为282.5 kJ/mol，则H₂的燃烧热为286 kJ/mol

Answer 1

分析 A、根据△H＜0放热及△G＜0反应自发进行，△G＞0反应不能自发进行判断；
B、与反应②比较，1molCH₃OH（g）能量高于1molCH₃OH（l），根据能量守恒定律判断；
C、依据燃烧热的概念分析，1mol可燃物完全燃烧生成稳定氧化物分析的热量是燃烧热，据盖斯定律利用反应①②③求得甲醇燃烧的热化学方程式可得；
D．一氧化碳燃烧的热化学方程式为CO（g）+$\frac{1}{2}$O₂（g）=CO₂（g）△=-△H=-282.5 kJ/mol，结合①2CH₄（g）+O₂（g）=2CO（g）+4H₂（g）△H=-71kJ/mol、③CH₄（g）+2O₂（g）=CO₂（g）+2H₂O（l）△H=-890kJ/mol，利用盖斯定律求氢气燃烧的热化学方程式，据此解答．

解答 解：A、三个反应的△H都小于0，则都为放热反应，而②③的△H＜0，△S＜0，反应是否自发进行与温度有关，在低温下，焓变影响为主，高温时，熵变影响为中，温度的影响取决于△H、△S的具体数据，不能得到反应②③不需要加热就能进行，故A错误；
B、与反应②比较，1molCH₃OH（g）能量高于1molCH₃OH（l），反应物的总能量相同，根据能量守恒定律可知该反应放出的热量小于反应②，故△H＞-90.5kJ/mol，故B正确；
C、据盖斯定律③×2-①-②×2得：2CH₃OH（l）+3O₂（g）═2CO₂（g）+4H₂O（l）△=-1528KJ/mol，又1mol可燃物完全燃烧生成稳定氧化物分析的热量是燃烧热，所以甲醇的燃烧热为$\frac{1528KJ/mol}{2}$=764kJ•mol^-1，故C正确；
D．①2CH₄（g）+O₂（g）=2CO（g）+4H₂（g）△H=-71kJ/mol，
②CO（g）+$\frac{1}{2}$O₂（g）=CO₂（g）△H=-282.5  kJ/mol，
③CH₄（g）+2O₂（g）=CO₂（g）+2H₂O（l）△H=-890kJ/mol，
根据盖斯定律$\frac{（③×2-①）-②×2}{4}$得：H₂（g）+$\frac{1}{2}$O₂（g）=H₂O（g）△H=-286 kJ/mol，所以氢气的燃烧热燃烧热为286 kJ/mol，故D正确；
故选A．

点评 本题考查反应热的计算、燃烧热概念，注意表示燃烧热的热化学方程式，盖斯定律计算应用，题目难度中等．