利用太阳能分解水生成的氢气，在催化剂作用下氢气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料电池。已知H₂(g)、CO(g)和CH₃OH(l)的燃烧热ΔH分别为－285.8 kJ·mol^－1、－283.0 kJ·mol^－1和－726.5 kJ·mol^－1。请回答下列问题：

（1）用太阳能分解10 mol水消耗的能量是           kJ。

（2）液态甲醇不完全燃烧生成一氧化碳气体和液态水的热化学方程式为                                                                     。

（3） 在容积为2 L的密闭容器中，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可逆反应的平衡常数表达式K＝                

②下列说法正确的是             

A．温度为T₁时，从反应开始到平衡，生成甲醇

的平均速率为v(CH₃OH)＝mol·L^－1·min^－1

B．该反应在T₁时的平衡常数比T₂时的小

C．该反应为放热反应

D．处于A点的反应体系从T₁变到T₂，达到平衡时增大

③在T₁温度时，将1 mol CO₂和3 mol H₂充入一密闭恒容容器中，充分反应达到平衡后，若CO₂的转化率为α，则容器内的压强与起始压强之比为                   ；

（4） 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                                                           。[来

(9分)（1）已知25℃、101kPa时，一些物质的燃烧热为：

请回答下列问题：①该条件下CH₃OH(l)完全燃烧的热化学方程式为：__________________________。

②根据盖斯定律完成下列反应的热化学方程式：CO(g)+2H₂(g)===CH₃OH(l)ΔH=____________。

（2）甲醇质子交换膜燃料电池中将甲醇蒸汽转化为氢气的两种反应原理是：

① CH₃OH(g)+H₂O(g)=CO₂(g)+3H₂(g) △H₁=+49.0 kJ·mol^-1

② CH₃OH(g)+O₂(g)=CO₂(g)+2H₂(g)  △H₂

已知H₂(g)+ O₂(g)===H₂O(g)  △H = -241.8 kJ·mol^-1

则反应②的△H₂ =             kJ·mol^-1。

（3）甲醇燃料电池的结构示意图如下。甲醇进入        极（填“正”或“负”），正极发生的电极反应为                  。

（12分）利用光能和光催化剂，可将CO₂和H₂O(g)转化为CH₄和O₂。紫外光照射时，在不同催化剂（I,II,III）作用下，CH₄产量随光照时间的变化如图所示。               

（1）在0-15小时内，CH₄的平均生成速率 vⅠ、vⅡ和v Ⅲ 从大到小的顺序为         ；

反应开始后的30小时内，在第       种催化剂的作用下，收集的CH₄最多。

（2）将所得CH₄与H₂O(g)通入聚焦太阳能反应器，发生反应：CH₄(g)+H₂O(g)CO(g)+3H₂(g)，该反应的△H=+206 kJ•mol^-1

①在答题卡的坐标图中，画出反应过程中体系的能量变化图（进行必要的标注）

②将等物质的量的CH₄和H₂O(g)充入1L恒容密闭容器，某温度下反应达到平衡，平衡常数K=27，此时测得CO的物质的量为0.10mol，求CH₄的平衡转化率（计算结果保留两位有效数字）。

（3）已知CH₄(g)+2O₂(g)=CO₂(g)+2H₂O(l)　H= -890kJ·mol^-1，现有甲烷和一氧化碳的混合气体共0.75mol，完全燃烧后生成气态二氧化碳和18g液态水，并放出515kJ热量，请写出一氧化碳燃烧的热化学方程式__________________                                          。

（13分）直接甲醇燃料电池（DNFC）被认为是21世纪电动汽车最佳候选动力源。

（1）101 kPa时，1 mol CH₃OH完全燃烧生成稳定的氧化物放出热量726.51 kJ/mol，则甲醇燃烧的热化学方程式为                                      。

（2）甲醇质子交换膜燃料电池中将甲醇蒸汽转化为氢气的两种反应原理是：

①CH₃OH(g)+H₂O(g)=CO₂(g)+3H₂(g) 　△H₁=+49.0 kJ·mol^-1

②CH₃OH(g)+O₂(g)= CO₂(g)+2H₂(g)　△H₂

已知H₂(g)+O₂(g)===H₂O(g)　　△H =-241.8 kJ·mol^-1

则反应②的△H₂= 　　　　　　　　　       。

（3）甲醇燃料电池的结构示意图如右。甲醇进入　　　　极（填“正”或“负”），该极发生的电极反应为　　　　 　　　　　　                 　　。

（4）已知H—H键能为436 KJ/mol，H—N键能为391KJ/mol，根据化学方程式：

N_{2 （g）}+ 3H_{2 （g）}= 2NH_3（g）  ΔH= —92.4 KJ/mol，则N≡N键的键能是                  。

已知N₂(g)+3H₂(g)2NH₃(g)   △H=-92．3kJ/mol，在一定温度和催化剂的条件下，向一密闭容器中，通入1molN₂和3molH₂，达到平衡状态I；相同条件下，向另一体积相同的密闭容器中通入0．9molN₂、2．7molH₂和0．2molNH₃，达到平衡状态II，则下列说法正确的是

A．两个平衡状态的平衡常数的关系：K_Ⅰ＜K_Ⅱ

B．H₂的百分含量相同

C．N₂的转化率：平衡I<平衡Ⅱ

D．反应放出的热量：Q_Ⅰ=Q_Ⅱ＜92．3kJ