Question

科学家利用太阳能分解水生成的氢气在催化剂作用下与二氧化碳反应生成甲醇：

( CO₂ + 3H₂ = CH₃OH + H₂O )，并开发出直接以甲醇为燃料的燃料电池。

已知 H₂(g)、 CO(g) 和 CH₃OH(l) 的燃烧热△H分别为-285.8 kJ·mol^-1、-283.0 kJ·mol^-1和-726.5kJ·mol^-1。请回答下列问题：

(1)用太阳能分解10mol水消耗的能量是_____________kJ

(2)在容积为2L的密闭容器中，由CO₂和H₂合成甲醇，在其他条件不变的情况下，考察温度对反应的影响，实验结果如图所示（注：T₁、T₂均大于300℃）；下列说法正确的是________（填序号）

①温度为T₁时，从反应开始到平衡，生成甲醇的

平均速率为v(CH₃OH)=  mol·L^-1·min^-1

②该反应在T₁时的平衡常数比T₂时的小

③该反应为放热反应

④处于A点的反应体系从T₁变到T₂，达到平衡时增大

(3)在T₁温度时，将1molCO₂和3molH₂充入一密闭恒容容器中，充分反应达到平衡后，若CO₂转化率为a,则容器内的压强与起始压强之比为                   ( 用 a 表示 )

(4)已知甲醇燃烧的化学方程式为2CH₃OH +3O₂ =2CO₂ +4H₂O ，在直接以甲醇为燃料电池中，电解质溶液为酸性，负极的反应式为                    ，正极的反应式

为                     

Answer 1

 (1)   2858 

(2)   ③④

(3)   1-  （或（2- a ）/ 2 ）

(4)  CH₃OH + H₂O- 6e^-= CO₂ + 6H⁺  ( 或2CH₃OH + 2H₂O - 12e^-=2CO₂+12H⁺ )            O₂ + 4H⁺ + 4e^- = 2H₂O  ( 或3O₂ + 12 H⁺ + 12e^- = 6 H₂O  )