（1）2858      （2）CH 3 OH(l)+O 2 (g)===CO(g)+2H 2 O(l) △H=-443.5kJ/moL （3）③④           （4）（4-2a）：4

（1）氢气的燃烧热是－285.8 kJ·mol，所以1mol水分解需要的能量就是285.8 kJ，则分解10mol水就需要2858 kJ。 （2）根据题意可知，①CH 3 OH(l)+3/2O 2 (g)＝CO 2 (g)+2H 2 O(l)    △H=-726.5kJ/moL、②CO(g)+ 1/2O 2 (g)＝CO 2 (g) △H=－283.0kJ/mol，所以①－②即得到CH 3 OH(l)+O 2 (g)＝CO(g)+2H 2 O(l)，所以反应热是-726.5kJ/moL＋283.0kJ/mol＝-443.5kJ/moL。 （3）①不正确，因为平衡时甲醇的浓度是n A /2 mol·L -1 .T2时首先达到平衡状态，则温度是T2大于T1，温度高甲醇的含量底，说明升高温度平衡向逆反应方向移动，即正反应是放热反应，所以②不正确，③④正确。答案选③④。 （4）CO 2 转化率为a，则消耗CO 2 时amol，氢气时3amol，生成甲醇和水蒸气都是amol，所以容器内的压强与起始压强之比为 。

科研人员：建“太阳能甲醇岛”或可阻气候变暖

（1）由H2（g）的燃烧热△H为-285.8kJ?mol-1知，1molH2（g）完全燃烧生成1molH2O（l）放出热量285.8kJ，

即分解1mol H2O（l）为1mol H2（g）消耗的能量为285.8kJ，则分解10mol H2O（l）消耗的能量为285.8kJ×10=2858kJ，

故答案为：2858；

（2）由CO（g）和CH3OH（l）的燃烧热△H分别为-283.0kJ?mol-1和-726.5kJ?mol-1，则

①CO（g）+

1

2

O2（g）=CO2（g）△H=-283.0kJ?mol-1 

②CH3OH（l）+

1

2

O2（g）=CO2（g）+2 H2O（l）△H=-726.5kJ?mol-1 

由盖斯定律可知，②-①得反应CH3OH（l）+O2（g）=CO（g）+2 H2O（l），则△H=-726.5kJ?mol-1-（-283.0kJ?mol-1）=-443.5kJ?mol-1，

故答案为：CH3OH（l）+O2（g）=CO（g）+2 H2O（l）△H=-443.5kJ?mol-1；

（3）根据题给图象分析可知，T2先达到平衡则T2＞T1，由温度升高反应速率增大可知T2的反应速率大于T1，又温度高时平衡状态CH3OH的物质的量少，则说明可逆反应CO2+3H2?CH3OH+H2O向逆反应方向移动，故正反应为放热反应，则T1时的平衡常数比T2时的大；

A、依据图象分析T2先达到平衡则T2＞T1，由温度升高反应速率增大可知T2的反应速率大于T1，又温度高时平衡状态CH3OH的物质的量少，则说明可逆反应CO2+3H2?CH3OH+H2O向逆反应方向移动，故正反应为放热反应，故A正确；

B、正反应为放热反应，根据题给图象分析可知，T2先达到平衡则T2＞T1，升高温度，平衡向逆反应方向移动，该反应在T1时的平衡常数比T2时的大，故B错误；

C、v（CH3OH）=

nA 2L

tA

=

nA

2tA

mol/L?min，故C错误；

D、处于A点的反应体系从T1变到T2，升高温度，平衡向逆反应方向移动，达到平衡时，氢气物质的量增大、甲醇的物质的量减小，故

n(H2)

n(CH3OH)

增大，故D正确；

故答案为：AD；

（4）酸性条件下，负极上燃料甲醇失电子发生氧化反应生成二氧化碳和氢离子，电极反应式为：CH3OH+H2O-6e-=CO2+6H+，

故答案为：CH3OH+H2O-6e-=CO2+6H+．

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，并开发出直接以甲醇为燃料

新华社北京6月5日新媒体专电 美媒称，科学家们说，数百万座可将二氧化碳转化为燃料的浮岛或许有助于防止气候受化石燃料燃烧活动影响。

据美国《新闻周刊》网站6月3日报道，在发表于《国家科学院学报》月刊上的一篇论文中，来自挪威和瑞士的一个科研团队提出了建“太阳能甲醇岛”的建议。论文称，建造这些设施所需的大部分技术现已存在，在不受大浪和极端天气影响的海域大规模建设这种浮岛，就可以大幅减少对化石燃料的需求，从而控制未来几十年全球变暖的程度。

他们写道：“如果想要规避危险的气候变化，人类必须停止因燃烧化石燃料而排放二氧化碳……这种新方法利用可再生能源，回收利用二氧化碳将其转化为合成燃料，带来了一种无二氧化碳排放的能源概念。”

科研人员在论文中提议建的浮岛类似于大型浮动养鱼场。它们可利用光伏电池将太阳能转化为电能，然后为用海水制氢和从海水中提取二氧化碳提供电力。制得的气体经过反应将生成可作为燃料重复使用的甲醇。他们写道：“甲醇燃料可以很方便地运送给终端消费者。”

科研团队称，70座这样的人造岛可构成一个覆盖面积约达1平方公里的设施。可将这些设施置于浪高低于7米的海域。这样的海域出现飓风的几率很小，水深不到600米，人造岛因而能安全停泊。科研人员发现可放置这种设施的地点遍布全球各地，南美洲、澳大利亚和东南亚的海岸尤为适合。

该科研团队说，离真正开始生产还有一段距离。目前，他们正在努力开发浮岛的原型。

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和水，并开发出直接以甲醇为燃料

（1）2 858 （2）CH 3 OH（1）＋O 2 (g)===CO(g)＋2H 2 O（1）  ΔH＝－443.5 kJ/mol （3） ③④  （4） 1-α/2 （5） CH 3 OH+H 2 O=CO 2 +6H ＋ +6e -    O 2 +6H ＋ +6e - =3H 2 O  96.6%

试题分析：(1)由H 2 （g）的燃烧热△H为-285.8kJ·mol -1 知，1mol H 2 （g）完全燃烧生成1mol H 2 O（1）放出热量285.8kJ，即分解1mol H 2 O（1）为1mol H 2 （g）消耗的能量为285.8kJ，分解10mol H 2 O（1）消耗的能量为2858kJ。 （2）写出燃烧热的热化学方程式： CO(g)+1/2O 2 (g)=CO 2 (g)    △H=-283.0kJ·mol -1            ① CH 3 OH（1）+3/2O 2 (g)=CO 2 (g)+2 H 2 O（1） △H=-726.5kJ·mol -1            ② 用②-①得：CH 3 OH（1）+ O 2 (g)="CO(g)+2" H 2 O（1）    △H=-443.5kJ·mol -1 （3）根据题给图像分析可知，T 2 的反应速率大于T 1 ，由温度升高反应速率增大可知T 2 >T 1 ，因温度升高，平衡时CH 3 OH的物质的量减少，说明可逆反应CO 2 +3H 2 CH 3 OH+H 2 O向逆反应方向移动，故正反应为放热反应，T 1 时的平衡常数比T 2 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： CO 2 (g)+3H 2 (g)= CH 3 OH(g) +H 2 O(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CH 3 OH+H 2 O-6e - =CO 2 +6H ＋ ，正极反应式为 O 2 +6H ＋ +6e - =3H 2 O。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%。

（1）CO（g）和CH3OH（l）的热值分别为10kJ?g-1和23kJ?g-1，即由CO（g）和CH3OH（l）的燃烧热△H分别为-280.0kJ?mol-1和-736kJ?mol-1，则

①CO（g）+1/2O2（g）=CO2（g）△H=-280.0kJ?mol-1

②CH3OH（l）+3/2O2（g）=CO2（g）+2 H2O（l）△H=-736kJ?mol-1

由盖斯定律可知用②-①得反应CH3OH（l）+O2（g）=CO（g）+2 H2O（l），该反应的反应热△H=-736kJ?mol-1-（-280.0kJ?mol-1）=-456kJ?mol-1，

故答案为：CH3OH（l）+O2（g）=CO（g）+2 H2O（l）△H=-456kJ?mol-1；

（2）直接以甲醇为燃料的电池中，电解质溶液为碱性，总反应为：2CH3OH+3O2+4OH-═2CO32-+6H2O，甲醇燃料电池，燃料在负极失电子发生氧化反应，负极的反应式为：CH3OH-6e-+8OH-═CO32-+6H2O，故答案为：CH3OH-6e-+8OH-═CO32-+6H2O；2CH3OH+3O2+4OH-═2CO32-+6H2O；

（3）由化学平衡的三段模式法计算可知，

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

根据相同条件下气体的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

1?a+3?3a+a+a

1+3

=

2?a

2

，若350℃时，保持温度不变，将1molCO2和3molH2充入一密闭恒压器中，由于反应中气体的物质的量

是减小的，所以恒压相当于在恒容的基础上加大压强，平衡会正向移动，CO2转化率会增大，即a＜b．

故答案为：

2?a

2

；＜．

以上就是关于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，并开发出直接以甲醇为燃料的燃全部的内容，如果了解更多相关内容，可以关注我们，你们的支持是我们更新的动力！