【利用太阳能分解水产生H2,在催化剂作用下H2与CO2反应合成CH3OH,并开发出直接以甲醇为燃料的燃料电池.已知:H2(g)+12O2(g)═H2O(l)△H=-285.8kJ•mol-1、CH3OH(l)+32O2(g)═CO2(g)+2H2O(】
利用太阳能分解水产生H2,在催化剂作用下H2与CO2反应合成CH3OH,并开发出直接以甲醇为燃料的燃料电池.已知:
H2(g)+12O2(g)═H2O(l)△H=-285.8kJ•mol-1、
CH3OH(l)+32O2(g)═CO2(g)+2H2O(l)△H=-726.5kJ•mol-1
CO(g)+12O2(g)═CO2(g)△H=-283.0kJ•mol-1请回答下列问题:
(1)用太阳能分解18g水,需要消耗的能量为______ kJ.
(2)液态CH3OH不完全燃烧生成CO和液态H2O的热化学方程式为______.
(3)CO2合成燃料CH3OH是碳减排的新方向.在容积为2L的密闭容器中,充2mol CO2和6mol H2,由CO2和H2合成甲醇,反应式:CO2(g)+3H2(g)⇌CH3OH(g)+H2O(g),在其他条件不变的情况下,考察温度对反应的影响,实验结果如下图所示(注:T1、T2均大于300℃):
①下列说法正确的是______
A.温度为T2时,从反应开始到平衡,生成甲醇的平均速率为:v(CH3OH)=nBtBmol•(L•min)-1
B.T2>T1,T2平衡时,甲醇产量变少,所以该反应为放热反应
C.该反应在T2时的平衡常数比T1时的平衡常数大
D.处于A点的反应体系从T1变到T2,平衡逆向移动
②能判断该反应已达化学反应限度标志的是______(填字母).
A.H2的百分含量保持不变 B.容器中CO2浓度与H2浓度之比为1:3
C.容器中混合气体的密度保持不变 D.CO2消耗速率与CH3OH生成速率相等
(4)科学家致力于CO2的“组合转化”技术研究,如将CO2和H2以体积比1:4比例混合通入反应器,适当条件下,反应可获得一种能源.完成以下化学方程式,就能知道该种能源.CO2+4H2 一定条件 .
2H2O+______.
(5)在直接以甲醇为燃料的燃料电池中,电解质溶液为酸性,总反应式为:2CH3OH+3O2═2CO2+4H2O,则正极的反应式为______;负极的反应式为______.