甲醇是一种新型的汽车动力燃料,工业上可通过CO和H2化合制备甲醇,该反应的热化学方程式为: CO(g)+2H2(g) CH3OH (g) △H 1(反应Ⅰ) 该反应的原料CO和H2本身都可作为燃料提供动力,已知这两种物质燃烧的热化学方程式为: CO(g)+O2(g)=CO2(g) △H 2=-283 kJ·mol-1 (反应Ⅱ) H2(g)+O2(g)=H2O(g) △H3=-242 kJ·mol-1 (反应Ⅲ) 某些化学键的键能数据如下表:
化学键
| C-C
| C-H
| H-H
| C-O
| CO
| H-O
| 键能/kJ·mol-1
| 348
| 413
| 436
| 358
| 1072
| 463
| 请回答下列问题: ⑴反应Ⅰ的焓变△H1= 。 ⑵CH3OH (g)燃烧生成CO2(g)和H2O(g)的热化学方程式为: CH3OH(g)+O2(g)=CO2(g)+2H2O(g) △H4 该反应的焓变△H4= 。 与CO和H2相比,甲醇作为汽车动力燃料的优点是 。 ⑶反应Ⅰ的平衡常数表达式为 。 为提高甲醇的产率,可以采取的措施有 (写出3点)。 既能提高产率,又能提高反应速率的措施是 。 ⑷甲醇-空气燃料电池(DMFC)是一种高效能、轻污染电动汽车的车载电池,该燃料电池的电池反应式为:CH3OH(l)+O2(g)=CO2(g)+2H2O(l)。其工作原理示意图如下:
①在上图的横线上标出a、b、c、d四个出入口通入或排出的物质名称(或化学式) ②负极的电极反应式为 。 |