甲醇是一种基础的有机化工原料和优质燃料．利用合成气（主要成分为CO、CO2和H2）在催化剂作用下可以合成甲醇，主要反应如下：①CO（g）+2H2（g）⇌CH3OH（g）△H1=-100kJ•mol-1②CO2（g）+3H2（

Question

甲醇是一种基础的有机化工原料和优质燃料．利用合成气（主要成分为CO、CO₂和H₂）在催化剂作用下可以合成甲醇，主要反应如下：
①CO（g）+2H₂（g）⇌CH₃OH（g）△H₁=-100kJ•mol^-1
②CO₂（g）+3H₂（g）⇌CH₃OH（g）+H₂O（g）△H₂=-58kJ•mol^-1
③CO₂（g）+H₂（g）⇌CO（g）+H₂O（g）△H₃
回答下列问题：
（1）△H₃=___kJ•mol^-1．
（2）反应①、②、③对应的平衡常数K₁、K₂、K₃之间的关系是K₁=___；随着温度的升高，K₃___（填“减小”、“增大”或“不变”）．
（3）合成气组成 (n(H2))/(n(CO+CO2))=2.60时，体系中的CO平衡转化率（α）与温度和压强的关系如图1所示．图中压强由小到大的顺序为___．

（4）图2是某研究机构开发的给笔记本电脑供电的甲醇燃料电池，甲醇在催化剂作用下提供质子（H⁺）和电子，其负极的电极反应式为___．

Answer 1

（1）由①CO（g）+2H₂（g）⇌CH₃OH（g）△H₁=-100kJ•mol^-1
②CO₂（g）+3H₂（g）⇌CH₃OH（g）+H₂O（g）△H₂=-58kJ•mol^-1
结合盖斯定律可知，②-①得到CO₂（g）+H₂（g）⇌CO（g）+H₂O（g），则△H₃=（-58kJ•mol^-1）-（-100kJ•mol^-1）=+42kJ•mol^-1，
故答案为：+42；
（2）③=②-①，可知①=②-③，则K₁=(K2)/(K3)，③为吸热反应，随着温度的升高，平衡正向移动，K₃增大，
故答案为：(K2)/(K3)；增大；
（3）相同温度下，反应③前后气体分子数不变，压强改变不影响其平衡移动，反应①②的正反应均为气体分子数减小的反应，增大压强，有利于平衡向正反应方向移动，CO的转化率增大，故增大压强有利于CO的转化率升高，结合图可知，最上方压强对应转化率最大，则压强为p₁<p₂<p₃，
故答案为：p₁<p₂<p₃；
（4）甲醇在催化剂作用下提供质子（H⁺）和电子，则负极上甲醇失去电子生成二氧化碳，负极反应为CH₃OH+H₂O-6e^-=CO₂+6H⁺，
故答案为：CH₃OH+H₂O-6e^-=CO₂+6H⁺．