Question

科學家利用太陽能分解水生成的氫氣在催化劑作用下與二氧化碳反應生成甲醇，并開發出直接以甲醇為燃料的燃料電池。已知H₂(g)、CO(g)和CH₃OH(l)的燃燒熱ΔH分別為－285.8 kJ/mol、－283.0 kJ/mol和－726.5 kJ/mol。請回答下列問題：
(1)用太陽能分解10 mol水消耗的能量是__________kJ；
(2)甲醇不完全燃燒生成一氧化碳和液態水的熱化學方程式為________________________；

Answer 1

（4分）(1)2 858（2分）
(2)CH₃OH(l)＋O₂(g)===CO(g)＋2H₂O(l)    ΔH＝－443.5 kJ/mol（2分）

試題分析：（1）氫氣的燃燒熱是285.8 kJ/mol，所以用太陽能分解10 mol水消耗的能量是285.8 kJ/mol×10mol＝2858kJ。
（2）根據燃燒熱可知①：2CO(g)＋O₂(g)＝CO₂(g) △H＝－566 kJ/mol、②：2CH₃OH(l)＋3O₂(g)===2CO₂(g)＋4H₂O(l)    ΔH＝－1453 kJ/mol，所以根據蓋斯定律可知，（②－①）÷2即得到CH₃OH(l)＋O₂(g)===CO(g)＋2H₂O(l)，所以該反應的△H＝－443.5 kJ/mol。
點評：該題主要是考查學生對燃燒熱以及利用蓋斯定律解決實際問題的能力，有利于培養學生的邏輯推理能力和規范的解題能力，難度不大。