Question

在能源日趋紧张的今天，科学工作者一直在研究如何提高现有化石能源的利用率，同时寻找开发清洁可再生能源．常采用的方法有煤的气化、煤的液化、设计燃料电池等．

（1）已知：C（s）+O₂（g）═CO₂（g）△H=﹣437.3kJ•mol^﹣1

H₂（g）+O₂（g）═H₂O（g）△H=﹣285.8kJ•mol^﹣1

CO（g）+O₂（g）═CO₂（g）△H=﹣283.0kJ•mol^﹣1

则煤气化反应C（s）+H₂O（g）═CO（g）+H₂（g）的焓变△H=              ．

（2）煤通过直接或间接液化可得到甲醇．已知在25℃、101kPa时，16g CH₃OH完全燃烧生成CO₂和液态水时放出热量363.26kJ则CH₃OH燃烧的热化学方程式为                   ．

（3）燃料电池的能量转化率可高达85%～90%，如图为氢氧燃料电池示意图，请回答：

①氢氧燃料电池的能量转化的主要形式是             ，在导线中电子流动方向为          （用a、b表示）．②负极反应式为               ．

Answer

（1）+131.5kJ•mol﹣1；（2）CH3OH（l）+O2（g）=CO2（g）+2H2O（l）△H = ﹣726.52kJ/mol；（3）化学能转变为电能；a流向；2H2+4OH﹣﹣4e﹣═4H2O．

【解析】（1）①C（s）+O2（g）═CO2（g）△H1=﹣437.3kJ•mol﹣1

②H2（g）+O2（g）═H2O（g）△H3=﹣285.8kJ•mol﹣1

③CO（g）+O2（g）═CO2（g）△H=﹣283.0kJ•mol﹣1

依据盖斯定律①﹣②﹣③，得到：C（s）+H2O（g）═CO（g）+H2（g）

△H=﹣437.3﹣（﹣285.8）﹣（﹣283.0）=+131.5kJ•mol﹣1，

（2）在25℃、101kPa下，16g甲醇燃烧生成CO2和液态水时放热363.26kJ，32g甲醇燃烧生成液态水和二氧化碳气体放热363.26kJ×32=726.52KJ，反应的热化学方程式为：CH3OH（l）+O2（g）=CO2（g）+2H2O（l）△H=﹣726.52kJ/mol；

（3）①该装置是把化学物质中的能力转化为电能，所以是化学能转变为电能；在原电池中，负极上失电子，正极上得电子，电子的流向是从负极流向正极，所以是 由a流向b，②碱性环境中，该反应中负极上氢气失电子生成氢离子，电极反应式为H2+2OH﹣﹣2e﹣═2H2O

【点评】本题考查热化学方程式书写、盖斯定律的计算应用、原电池原理的应用等，侧重于反应原理的应用的考查，题目难度中等，注意盖斯定律的含义及应用方法．