甲醇是一种新型的汽车动力燃料，工业上可通过CO（CO的结构式为C≡O）和H2化合制备甲醇，该反应的热化学方程式为：①CO
甲醇是一种新型的汽车动力燃料，工业上可通过CO（CO的结构式为C≡O）和H2化合制备甲醇，该反应的热化学方程式为：①CO （g）+2H2（g）⇌CH3OH（g）△H1
该反应的原料CO和H2本身都可作为燃料提供动力，已知这两种物质燃烧的热化学方程式为：②CO（g）+[1/2]O2（g）═CO2（g）△H2=-283kJ•mol-1
③H2（g）+[1/2]O2（g）═H2O （g）△H3=-242kJ•mol-1，断开1mol某些化学键所需的最低能量数据如下表：
请回答下列问题：
（1）反应①的焓变△H1=______．
（2）CH3OH（g）燃烧生成CO2（g）和H2O（g）的热化学方程式为CH3OH（g）+[3/2]O2（g）═CO2（g）+2H2O（g）△H4，该反应的焓变△H4=______．与CO的H2相比，甲醇作为汽车动力燃料的优点是______．
（3）甲醇-空气燃料电池（DMFC）是一种高效能、轻污染的电动汽车的车载电池，该燃料电池的电池反应为CH3OH（1）+[3/2]O2（g）═CO2（g）+2H2O（1）．已知电解质溶液为H2SO4溶液，则电池的负极反应式为______．
该反应的原料CO和H2本身都可作为燃料提供动力，已知这两种物质燃烧的热化学方程式为：②CO（g）+[1/2]O2（g）═CO2（g）△H2=-283kJ•mol-1
③H2（g）+[1/2]O2（g）═H2O （g）△H3=-242kJ•mol-1，断开1mol某些化学键所需的最低能量数据如下表：
| 化学键 | C-C | C-H | H-H | C-O | C O | H-O |
| 能量/kJ•mol-1 | 348 | 413 | 436 | 358 | 1072 | 463 |
（1）反应①的焓变△H1=______．
（2）CH3OH（g）燃烧生成CO2（g）和H2O（g）的热化学方程式为CH3OH（g）+[3/2]O2（g）═CO2（g）+2H2O（g）△H4，该反应的焓变△H4=______．与CO的H2相比，甲醇作为汽车动力燃料的优点是______．
（3）甲醇-空气燃料电池（DMFC）是一种高效能、轻污染的电动汽车的车载电池，该燃料电池的电池反应为CH3OH（1）+[3/2]O2（g）═CO2（g）+2H2O（1）．已知电解质溶液为H2SO4溶液，则电池的负极反应式为______．
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解题思路：（1）依据化学反应焓变=反应物键能总和-生成物键能总和计算；
（2）已知①CO （g）+2H2（g）⇌CH3OH（g）△H1=-116kJ•mol-1，
②CO（g）+[1/2]O2（g）═CO2（g）△H2=-283kJ•mol-1，
③H2（g）+[1/2]O2（g）═H2O （g）△H3=-242kJ•mol-1，
根据盖斯定律计算CH3OH（g）+[3/2]O2（g）═CO2（g）+2H2O（g）△H4；甲醇易于运输，燃烧耗氧少；
（3）酸性条件下，负极上甲醇失电子和水反应生成二氧化碳和氢离子．
（2）已知①CO （g）+2H2（g）⇌CH3OH（g）△H1=-116kJ•mol-1，
②CO（g）+[1/2]O2（g）═CO2（g）△H2=-283kJ•mol-1，
③H2（g）+[1/2]O2（g）═H2O （g）△H3=-242kJ•mol-1，
根据盖斯定律计算CH3OH（g）+[3/2]O2（g）═CO2（g）+2H2O（g）△H4；甲醇易于运输，燃烧耗氧少；
（3）酸性条件下，负极上甲醇失电子和水反应生成二氧化碳和氢离子．
（1）CO（g）+2H2（g）⇌CH3OH （g），反应的焓变可以根据反应物的总键能和生成物的总键能计算得到，焓变=反应物总键能之和-生成物总键能之和，依据图表提供的化学键的键能计算得到，△H═1072KJ/mol+2×436KJ/mol-（3×413KJ/mol+358KJ/mol+463KJ/mol）=-116 kJ•mol-1，
故答案为：-116 kJ•mol-1；
（2）已知①CO （g）+2H2（g）⇌CH3OH（g）△H1=-116kJ•mol-1，
②CO（g）+[1/2]O2（g）═CO2（g）△H2=-283kJ•mol-1，
③H2（g）+[1/2]O2（g）═H2O （g）△H3=-242kJ•mol-1，
根据盖斯定律②-①+③×2得CH3OH（g）+[3/2]O2（g）═CO2（g）+2H2O（g）△H4=-283-（-116）+（-242）×2=-651kJ•mol-1，
常温下甲醇为液体，与CO、氢气相比较，甲醇易于运输，而且甲醇燃烧耗氧少；
故答案为：-651kJ•mol-1；易于运输，单位产能耗氧量较少；
（3）酸性条件下，负极上甲醇失电子和水反应生成二氧化碳和氢离子，则负极的电极反应式为CH3OH+H2O-6e-═CO2+6H+；
故答案为：CH3OH+H2O-6e-═CO2+6H+．
点评：
本题考点： 有关反应热的计算；化学电源新型电池．
考点点评： 本题考查了键能和反应热的计算、盖斯定律的应用、燃料电池中电极方程式的书写，题目难度中等，注意把握负极上的反应物和产物以及盖斯定律的含义．
1年前
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