题目内容

若以甲醇燃料电池为电源进行上述电解,已知:CH3OH(g)+
3
2
O2(g)═CO2(g)+2H2O(g)△H=-651kJ?mol-1,又知甲醇和水的汽化热分别为11kJ?mol-1、44kJ?mol-1,理想状态下,该燃料电池消耗0.5molCH3OH(1)产生的最大电能为345.8kJ,则该电池的能量效率为
 
(电池的能量效率=电池所产生的最大电能与电池所释放的全部能量之比).
考点:有关反应热的计算
专题:化学反应中的能量变化
分析:1mol液态CH3OH变成气态CH3OH需吸热11KJ,1mol液态水变成气态水需吸热44KJ,结合CH3OH(g)的燃烧热△H为-651kJ/mol求解CH3OH(l)的燃烧热,电池的能量效率=电池所产生的最大电能与电池所释放的全部能量之比,根据液态甲醇的燃烧热计算0.5mol甲醇完全燃烧放出的热量,结合原电池产生的电能计算;
解答: 解:1mol液态CH3OH变成气态CH3OH需吸热11KJ,CH3OH(g)=CH3OH(l)△H=-11KJ/mol①,1mol液态水变成气态水需吸热44KJ,H2O(g)=H2O(l)△H=-44KJ/mol②,CH3OH(g)+
3
2
O2(g)═CO2(g)+2H2O(g)△H=-651kJ?mol-1③,则③-①+②×2得:CH3OH(l)+
3
2
O2(g)═CO2(g)+2H2O(l)△H=(-651KJ/mol+11KJ/mol-88KJ/mol)=-728KJ/mol,理想状态下,该燃料电池消耗0.5molCH3OH(1)产生的热量为
728KJ
2
=364KJ,所以该燃料电池的理论效率为
345.8kJ
364KJ
×100%=95%,
故答案为:95%.
点评:本题考查反应热的有关计算,为高频考点,侧重于学生的分析能力和计算能力的考查,注意物质的状态、化学计量系数与△H关系,题目难度中等.
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