Question

【題目】科學(xué)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(yīng)生成甲醇，并開發(fā)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△H分別為﹣285.8kJmol﹣1、﹣283.0kJmol﹣1和﹣726.5kJmol﹣1 ． 請回答下列問題：
（1）用太陽能分解10mol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(tài)水的熱化學(xué)方程式為 ．
（3）在直接以甲醇為燃料的電池中，理想狀態(tài)下，該燃料電池消耗1mol甲醇所能產(chǎn)生的最大電能為702.1kJ，則該燃料電池的理論效率為（燃料電池的理論效率是指電池所產(chǎn)生的最大電能占燃料電池反應(yīng)所能釋放的全部能量的百分比）．

Answer 1

【答案】
（1）2858
（2）CH3OH（l）+O2（g）═CO（g）+2H2O（l）△H=﹣443.5kJ?mol﹣1
（3）96.6%
【解析】解：（1）由H2（g）的燃燒熱△H為﹣285.8kJmol﹣1知，1molH2（g）完全燃燒生成1molH2O（l）放出熱量285.8kJ，即分解1mol H2O（l）為1mol H2（g）消耗的能量為285.8kJ，則分解10mol H2O（l）消耗的能量為285.8kJ×10=2858kJ，所以答案是：2858；
（2）由CO（g）和CH3OH（l）的燃燒熱△H分別為﹣283.0kJmol﹣1和﹣726.5kJmol﹣1 ， 則①CO（g）+1/2O2（g）=CO2（g）△H=﹣283.0kJmol﹣1②CH3OH（l）+3/2O2（g）=CO2（g）+2 H2O（l）△H=﹣726.5kJmol﹣1
由蓋斯定律可知用②﹣①得反應(yīng)CH3OH（l）+O2（g）=CO（g）+2 H2O（l），該反應(yīng)的反應(yīng)熱△H=﹣726.5kJmol﹣1﹣（﹣283.0kJmol﹣1）=﹣443.5kJmol﹣1 ， 所以答案是：CH3OH（l）+O2（g）=CO（g）+2 H2O（l）△H=﹣443.5kJmol﹣1；
（3）CH3OH（l）的燃燒熱△H是﹣726.5kJmol﹣1 ， 可知1mol甲醇反應(yīng)放出的熱量為725.6kJ，則該燃料電池的理論效率為 ×100%=96.6%，所以答案是：96.6%．