试题分析:(1)由H2(g)的燃烧热△H为-285.8kJ·mol-1知,1mol H2(g)完全燃烧生成1mol H2O(1)放出热量285.8kJ,即分解1mol H2O(1)为1mol H2(g)消耗的能量为285.8kJ,分解10mol H2O(1)消耗的能量为2858kJ。 (2)写出燃烧热的热化学方程式: CO(g)+1/2O2(g)=CO2(g) △H=-283.0kJ·mol-1 ① CH3OH(1)+3/2O2(g)=CO2(g)+2 H2O(1) △H=-726.5kJ·mol-1 ② 用②-①得:CH3OH(1)+ O2(g)="CO(g)+2" H2O(1) △H=-443.5kJ·mol-1 (3)根据题给图像分析可知,T2的反应速率大于T1,由温度升高反应速率增大可知T2>T1,因温度升高,平衡时CH3OH的物质的量减少,说明可逆反应CO2+3H2 CH3OH+H2O向逆反应方向移动,故正反应为放热反应,T1时的平衡常数比T2时的大,③、④正确,②错误。①中反应速率的单位错误,应为mol·min-1,①错误;选③④。 (4)利用化学平衡的三段模式法计算: CO2 (g)+3H2(g)= CH3OH(g) +H2O(g) 起始 1 3 0 0 变化 a 3 a a a 平衡 1-a 3-3a a a 根据压强之比等于物质的量之比,则容器内的压强与起始压强之比为:(4-2a)/4=1-a/2 (5)燃料电池是原电池的一种,负极失电子,发生氧化反应;正极得电子,发生还原反应,在酸性介质中,甲醇燃料电池的负极反应式为CH3OH+H2O-6e-=CO2+6H+,正极反应式为 O2+6H++6e-=3H2O。该电池的理论效率为消耗1mol甲醇所能产生的最大电能与其燃烧热之比,为702.1/726.5=96.6%。