Question

【題目】甲醇是人們開發和利用的一種新能源。已知：

①2H2(g)+O2(g)=2H2O(l) △H1=-571.8kJ· mol-1

②CH3OH(g)+O2(g)=CO2(g)+2H2(g) △H=-192.9 kJ· mol-1

（1）甲醇蒸汽完全燃燒的熱化學方程式為_____________。

（2）反應②中的能量變化如下圖所示，則△H2=______（用E1和E2表示）。

（3）H2(g)的燃燒熱為__________ kJ· mol-1。

（4）請你分析H2(g)作為能源比甲醇蒸汽作為能源的優點：__________________（寫出一點）

Answer 1

【答案】CH3OH(g)+O2(g)═CO2(g)+2H2O(l)△H2=-764.7kJ/mol； E1-E2 285.9 來源廣、熱值高、不污染環境

【解析】

(1)依據熱化學方程式和蓋斯定律計算得到所需熱化學方程式；
(2)依據反應焓變△H=生成物總能量-反應物總能量分析；
(3)依據燃燒熱的概念是1mol可燃物完全燃燒生成穩定氧化物放出的熱量，結合熱化學方程式分析計算；
(4)根據氫能源的優點和氫能源的開發和利用的最新動向即可作答。

(1)①2H2(g)+O2(g)=2H2O(l) △H1=-571.8kJ· mol-1

②CH3OH(g)+O2(g)=CO2(g)+2H2(g) △H=-192.9 kJ· mol-1

由蓋斯定律②+①得到甲醇蒸氣完全燃燒的熱化學反應方程式為：CH3OH(g)+O2(g)═CO2(g)+2H2O(l)△H2=-764.7kJ/mol；
(2)反應②中的能量變化如圖所示，依據圖象分析，反應焓變△H=生成物總能量-反應物總能量，△H2=E1-E2；
(3)燃燒熱的概念是1mol可燃物完全燃燒生成穩定氧化物放出的熱量，根據2H2(g)+O2(g)═2H2O(l) △H1=-571.8kJ/mol可知2mol氫氣完全燃燒生成液態水放出的熱量為571.8kJ，則1mol氫氣完全燃燒生成液態水放出的熱量為285.9kJ，故氫氣燃燒熱為285.9kJ/mol；
(4)地球上水資源豐富，可以從水中提取氫氣，說明資源廣泛；依據燃燒熱計算分析，氫氣的燃燒值高；因為氫氣燃燒產物是水，不污染環境。