Question

（11分）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-285.8kJ·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，實驗結(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

v(CH₃OH)=n_A/t_A mol·L^-1·min^-1

②該反應(yīng)在T₁時的平衡常數(shù)比T₂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1molCO₂和3molH₂充入一密閉恒容容器中，充分反應(yīng)達到平衡后，若CO₂轉(zhuǎn)化率為a,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電池中，電解質(zhì)溶液為酸性，負極的反應(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)生的最大電能與燃料電池反應(yīng)所能釋放的全部能量之比）

 

Answer 1

（11分）(1) 2858

(2)   CH₃OH(l)+O₂(g)=CO(g)+2 H₂O(l)     △H=-443.5kJ·mol^-1

(3) ③④   (4)1-a/2

(5) CH₃OH(g) +H₂O-6e^-=CO₂ +6H⁺      3/2O₂ + +6H⁺ +6e^-=3H₂O

96.6%

解析:略