20. 如图所示的过程是目前直接利用太阳能的研究热点。人们把通过人工光化学手段合成燃料的过程叫做人工光合作用。
(1)在上图构想的物质和能量循环中太阳能最终转化为
__________能。
(2)人工光合作用的途径之一就是在催化剂和光照条件下,将CO
2和H
2O转化为CH
3OH,该反应的化学方程式为:2CO
2(g)+4H
2O(g)
2CH
3OH(g)+3O
2(g)。一定条件下,在2L密闭容器中进行上述反应,测得n(CH
3OH)随时间的变化如下表所示:
时间/min | 0 | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 |
n(CH3OH)/mol | 0.000 | 0.040 | 0.070 | 0.090 | 0.100 | 0.100 | 0.100 |
①平衡时,氧气的物质的量浓度为
____;用H
2O(g)表示0~3 min内该反应的平均反应速率为
_____。
②能说明该反应已达到平衡状态的是
_____________。
A.n(CH
3OH) :n(O
2)=2 :3 B.容器内气体密度保持不变
C.容器内气体压强保持不变 D.υ
正(H
2O)=2υ
逆(CO
2)
(3)用人工光合作用得到的甲醇、氧气和稀硫酸制作燃料电池,则氧气应通入该燃料电池的
________极(填“正”或“负”),通入甲醇的一极的电极反应式为
________________。