甲醇是一种新型的汽车动力燃料,工业上可通过CO和H
2化合制备甲醇,该反应的热化学方程式为:CO(g)+2H
2(g)
CH
3OH (g)△H
1 (反应Ⅰ)该反应的原料CO和H
2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)+
O
2(g)=CO
2(g)△H
2=-283kJ?mol
-1 (反应Ⅱ)
H
2(g)+
O
2(g)=H
2O(g)△H
3=-242kJ?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 |
C≡O |
H-O |
| 键能/kJ?mol-1 |
348 |
413 |
436 |
358 |
1072 |
463 |
CO的结构为C≡O,请回答下列问题:
(1)反应Ⅰ的焓变△H
1=
-116 kJ?mol-1
-116 kJ?mol-1
.
(2)CH
3OH (g)燃烧生成CO
2(g)和H
2O(g)的热化学方程式为:CH
3OH(g)+
O
2(g)=CO
2(g)+2H
2O(g)△H
4该反应的焓变△H
4=
-651 kJ?mol-1
-651 kJ?mol-1
.
(3)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:CH
3OH(l)+
O
2(g)=CO
2(g)+2H
2O(l).其工作原理示意图如下:

①在图的横线上标出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
CH3OH(l)+H2O(l)-6e-=CO2(g)+6H+
CH3OH(l)+H2O(l)-6e-=CO2(g)+6H+
.