Question

甲烷可制成合成氣(CO、H₂)，再制成甲醇，代替日益供應(yīng)緊張的燃油．

已知：①CH₄(g)＋H₂O(g)＝CO(g)＋3H₂(g)；△H₁＝＋206.2 kJ·mol^－1

②CH₄(g)＋O₂(g)＝CO(g)＋2H₂(g)；△H₂＝－35.4 kJ·mol^－1

③CH₄(g)＋2H₂O(g)＝CO₂(g)＋4H₂(g)；△H₃＝＋165.0 kJ·mol^－1

(1)CH₄(g)與CO₂(g)反應(yīng)生成CO(g)和H₂(g)的熱化學(xué)方程式為_(kāi)_______．

(2)從原料選擇和能源利用角度，比較方法①和②，為合成甲醇，用甲烷制合成氣的適宜方法為_(kāi)_______(填序號(hào))，其原因是________．

(3)合成氣中的H₂可用于生產(chǎn)NH₃，在進(jìn)入合成塔前常用Cu(NH₃)₂Ac溶液來(lái)吸收其中的CO，防止合成塔中的催化劑中毒，其反應(yīng)是：

Cu(NH₃)₂Ac＋CO＋NH₃[Cu(NH₃)₃]Ac·CO；△H＜0

Cu(NH₃)₂Ac溶液吸收CO的適宜生產(chǎn)條件應(yīng)是________．

(4)將CH₄設(shè)計(jì)成燃料電池，其利用率更高，裝置示意如下圖(A、B為多孔性碳棒)．持續(xù)通入甲烷，在標(biāo)準(zhǔn)狀況下，消耗甲烷體積V L．

①O＜V≤44.8 L時(shí)，電池總反應(yīng)方程式為_(kāi)_______；

②44.8 L＜V≤89.6 L時(shí)，負(fù)極電極反應(yīng)為_(kāi)_______；

③V＝67.2 L時(shí)，溶液中離子濃度大小關(guān)系為_(kāi)_______．

Answer 1

答案：
解析：

　　(1)CH₄(g)＋CO₂(g)＝2CO(g)＋2H₂(g)；△H＝＋247.4 kJ·mol^－1(2分)

　　(2)②(2分)；選擇CH₄不完全燃燒制合成氣時(shí)，放出熱量，同時(shí)得到的CO、H₂物質(zhì)的量之比為1∶2，能恰好完全反應(yīng)合成甲醇．(2分)

　　(3)低溫、高壓(2分)

　　(4)①CH₄＋2O₂＋2KOH＝K₂CO₃＋3H₂O(2分)

　�、贑H8e^－＋9CO＋3H₂O＝10HCO(2分)

　　③c(K⁺)＞c(HCO)＞c(CO)＞c(OH^－)＞c(H⁺)(2分)