Question

工業(yè)常用燃料與水蒸氣反應制備H₂和CO， 再用H₂和CO合成甲醇。

（1）制取H₂和CO通常采用：C(s)+H₂O(g) CO(g)+H₂(g)  △H＝+131.4 kJ·mol^-1，下列判斷正確的是         。

a．該反應的反應物總能量小于生成物總能量

b．標準狀況下，上述反應生成1L H₂氣體時吸收131.4 kJ的熱量

c．若CO(g)+H₂(g)C(s)+H₂O(1)  △H＝－QkJ·mol^-1，則Q＜131.4

d．若C(s)+CO₂(g)2CO(g)  △H₁；CO(g)+H₂O(g)H₂(g)+CO₂(g)  △H₂ 則：△H₁+△H₂＝+131.4 kJ·mol^-1

（2）甲烷與水蒸氣反應也可以生成H₂和CO，該反應為：CH₄(g)+H₂O(g)CO(g)+3H₂(g)

已知在某溫度下2L的密閉絕熱容器中充入2.00mol甲烷和1.00mol水蒸氣，測得的數(shù)據(jù)如下表：    

	不同時間各物質的物質的量/mol
0 min	2min	4min	6min
CH4	2.00	1.76	1.60	n2
H2	0.00	0.72	n1	1.20

根據(jù)表中數(shù)據(jù)計算：

①0 min ~ 2min 內H₂的平均反應速率為        。

②達平衡時， CH₄的轉化率為       。在上述平衡體系中再充入2.00mol甲烷和1.00mol 水蒸氣，達到新平衡時H₂的體積分數(shù)與原平衡相比       （填“變大”、“變小”或“不變”），可判斷該反應達到新平衡狀態(tài)的標志有______。（填字母）

a．CO的含量保持不變                 b．容器中c(CH₄)與c(CO)相等

c．容器中混合氣體的密度保持不變       d．3ν_正（CH₄）=ν_逆（H₂）

（3）合成甲醇工廠的酸性廢水中含有甲醇（CH₃OH），常用向廢液中加入硫酸鈷，再用微生物電池電解，電解時Co²⁺被氧化成Co³⁺，Co³⁺把水中的甲醇氧化成CO₂，達到除去甲醇的目的。工作原理如下圖（ c為隔膜，甲醇不能通過，其它離子和水可以自由通過）。

①a電極的名稱為               。

②寫出除去甲醇的離子方程式                                。

③微生物電池是綠色酸性燃料電池，寫出該電池正極的電極反應式為                   。

Answer 1

（1）ad（2）① 0.18mol·L^-1·min^-1  ②  20%；變�。籥d（3）①陽極②6Co³⁺+CH₃OH+H₂O=6Co²⁺+CO₂+6H⁺。③4H⁺+O₂+4e^-=2H₂O 。（每空2分，共16分）