Question

科學(xué)家利用太陽能分解水生成的氫氣在催化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-285.8KJ·mol^-1、-283.0KJ·mol^-1和-726.5KJ·mol^-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）在容積為2L的密閉容器中，由CO₂和H₂合成甲醇，在其他條件不變的情況下，考察溫度對反應(yīng)的影響，試驗結(jié)果如下圖所示（注：T₁、T₂均大于300℃）：

下列說法正確的是_________（填序號）

①溫度為T₁時，從反應(yīng)開始到平衡，生成甲醇的平均速率為

②該反應(yīng)在T₁時的平衡常數(shù)比T₁時的小

③該反應(yīng)為放熱反應(yīng)

④處于A點的反應(yīng)體系從T₁變到T₂，達到平衡時增大

（4）在T₁溫度時，將1 mol CO₂ 和1 mol H₂充入一密閉恒容容器中，充分反應(yīng)達到平衡后，若CO₂的轉(zhuǎn)化率為α，則容器內(nèi)的壓強與起始壓強之比為_________；

（5）在直接以甲醇為燃料的燃料電池中，點解質(zhì)溶液為酸性，負(fù)極的反應(yīng)式為_________、正極的反應(yīng)式為_________。理想狀態(tài)下，該燃料電池消耗1 mol 甲醇所能產(chǎn)生的最大電能為702.1 KJ，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)生的最大電能與燃料電池反應(yīng)所能釋放的全部能量之比）。

Answer 1

【答案】（1）2858      （2）CH₃OH(l)＋O₂＝CO(g)＋2H₂O(l)    △H＝－443.5 KJ·mol^－1

（3）③④      （4）   

（5）CH₃OH＋H₂O＝CO₂＋6H^－＋6e^－        96.6%