Question

17．（1）燃料電池具有廣闊的發(fā)展前途，請(qǐng)說(shuō)出其優(yōu)點(diǎn)燃料電池的能量轉(zhuǎn)換率高（任答一點(diǎn)）．以甲醇燃料電池為例，在KOH為電解質(zhì)溶液的堿性電池中，負(fù)極反應(yīng)式為：CH₃OH+8OH^--6e^-=CO₃^2-+6H₂O．總反應(yīng)式為：2CH₃OH+4OH^-+3O₂=2CO₃^2-+6H₂O．
（2）工業(yè)上一般以CO和H₂為原料合成甲醇，該反應(yīng)的熱化學(xué)方程式為：
CO（g）+2H₂（g）?CH₃OH（1）△H₁=-116kJ•mol^-1
又知：CO（g）+$\frac{1}{2}$O₂（g）=CO₂（g）△H₂=-283kJ•mol^-1
H₂（g）+$\frac{1}{2}$O₂（g）=H₂O（g）△H₃=-242kJ•mol^-1
H₂（g）+$\frac{1}{2}$O₂（g）=H₂O（1）△H₄=-286kJ•mol^-1
則表示甲醇的燃燒熱△H=-739kJ•mol^-1．

Answer 1

分析 （1）燃料電池的能量轉(zhuǎn)化率高；堿性燃料電池中，甲醇在負(fù)極失電子生成碳酸根離子和水；總反應(yīng)是燃料燃燒的化學(xué)方程式；
（2）根據(jù)蓋斯定律和題中熱化學(xué)方程式寫(xiě)出甲醇完全燃燒生成二氧化碳的熱化學(xué)方程式．

解答 解：（1）與普通電池相比，燃料電池的能量轉(zhuǎn)化率高；堿性燃料電池中，甲醇在負(fù)極失電子生成碳酸根離子和水，其電極反應(yīng)為：CH₃OH+8OH^--6e^-=CO₃^2-+6H₂O，
總反應(yīng)是燃料燃燒的化學(xué)方程式，即2CH₃OH+4OH^-+3O₂=2CO₃^2-+6H₂O；
故答案為：燃料電池的能量轉(zhuǎn)換率高；CH₃OH+8OH^--6e^-=CO₃^2-+6H₂O；2CH₃OH+4OH^-+3O₂=2CO₃^2-+6H₂O；
（2）已知：①CO（g）+2H₂（g）?CH₃OH（l）△H₁=-116kJ•mol^-1
②CO（g）+$\frac{1}{2}$O₂（g）═CO₂（g）△H₂=-283kJ•mol^-1
③H₂（g）+$\frac{1}{2}$O₂（g）═H₂O（g）△H₃=-242kJ•mol^-1
④H₂（g）+$\frac{1}{2}$O₂（g）═H₂O（l）△H₄=-286kJ•mol^-1
則根據(jù)蓋斯定律得：②-①+2×④為CH₃OH（l）+$\frac{3}{2}$O₂（g）=CO₂（g）+2H₂O（l）△H=-283-（-116）+（-286）×2=-739kJ•mol^-1；
故答案為：-739kJ•mol^-1．

點(diǎn)評(píng) 本題考查了燃料電池的電極方程式的書(shū)寫(xiě)、蓋斯定律的應(yīng)用和反應(yīng)熱的計(jì)算，題目難度不大，側(cè)重于對(duì)基礎(chǔ)知識(shí)應(yīng)用的考查．