利用太陽(yáng)能分解水生成的氫氣,在催化劑作用下氫氣與二氧化碳反應(yīng)生成甲醇,并開(kāi)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ΔH分別為-285.8 kJ·mol-1、-283.0 kJ·mol-1和-726.5 kJ·mol-1。請(qǐng)回答下列問(wèn)題:
(1)用太陽(yáng)能分解10 mol水消耗的能量是
kJ。
(2)液態(tài)甲醇不完全燃燒生成一氧化碳?xì)怏w和液態(tài)水的熱化學(xué)方程式為
。
(3)
在容積為2 L的密閉容器中,由CO2和H2合成甲醇,反應(yīng)式:CO2(g)+3H2(g)
CH3OH(g)+H2O(g),在其他條件不變的情況下,考察溫度對(duì)反應(yīng)的影響,實(shí)驗(yàn)結(jié)果如下圖所示(注:T1、T2均大于300 ℃):

①可逆反應(yīng)的平衡常數(shù)表達(dá)式K=
②下列說(shuō)法正確的是
A.溫度為T(mén)1時(shí),從反應(yīng)開(kāi)始到平衡,生成甲醇
的平均速率為v(CH3OH)=
mol·L-1·min-1
B.該反應(yīng)在T1時(shí)的平衡常數(shù)比T2時(shí)的小
C.該反應(yīng)為放熱反應(yīng)
D.處于A點(diǎn)的反應(yīng)體系從T1變到T2,達(dá)到平衡時(shí)
增大
③在T1溫度時(shí),將1 mol CO2和3 mol
H2充入一密閉恒容容器中,充分反應(yīng)達(dá)到平衡后,若CO2的轉(zhuǎn)化率為α,則容器內(nèi)的壓強(qiáng)與起始?jí)簭?qiáng)之比為
;
(4)
在直接以甲醇為燃料的燃料電池中,電解質(zhì)溶液為酸性,總反應(yīng)式為
2CH3OH + 3O2=2CO2+4H2O,則正極的反應(yīng)式為
;
負(fù)極的反應(yīng)式為
。[來(lái)