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）+ O₂ （g）═CO₂（g）+2H₂（g）；△H₂═？

已知H₂（g）+ 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）CH3OH（g）+O2（g）=CO2（g）+2H2O（l）△H=-726.51kJ•mol‾1

（2）-192.8kJ•mol-1 （3）负；O2+4H++4e-=2H2O

【解析】

试题分析：（1）首先写出CH3OH燃烧的化学方程式并注明状态，然后写上焓变，可得热化学方程式：CH3OH（g）+O2（g）=CO2（g）+2H2O（l）△H=-726.51kJ•mol‾1

（2）根据盖斯定律，以H2（g）+ O2 （g）═H2O （g）为总反应，反应①的逆反应+反应②可得总反应，则—△H1+△H2═△H，带入数据：—49.0KJ•mol﹣1+△H2═﹣241.8KJ•mol﹣1，解得△H2═-192.8kJ•mol-1

（3）燃料电池中燃料发生失电子反应，所以甲醇进入负极；在酸性电解质溶液中，正极上发生O2得电子反应，电极方程式为：O2+4H++4e-=2H2O

考点：本题考查热化学方程式的书写、盖斯定律、燃料电池原理、电极方程式的书写。