Question

（14分）在海底和青藏高原都发现了名为“可燃冰”的环保型新能源，主要成分是CH4，CH4在光照下可与Cl2反应，也可以用CH4和H2O为原料制备二甲醚和甲醇等新型燃料。
（1）CH4可与Cl2反应，其反应机理如下：

（2）Cl2→2Cl2 △H=" +243" kJ·mol-1
则CH4与Cl2反应生成CH3Cl（g）的热化学方程式为：________
（2）在一定条件下，发生反应：CH4（g）+H2O（g）ClO（g）+3H2（g）△H>0。
在其它条件不变的情况下降低温度，逆反应速率将________（填“增大”、“减小”或“不变”）。若在2L密闭容器中发生反应，T℃时，通入2 mol CH4（g）和2 mol H2O（g），反应达平衡后，生成l mol CO，此时向容器中同时加入1mol CO和3 molH2的混合气体（保持温度不变），则平衡将 _______（填“向正反应方向”、“向逆反应方向”或“不”）移动，达到新平衡后平衡常数_______
（3）CH4（g）和H2O（g）生成的CO和H2在一定条件下可发生反应CO（g）+2H2（g）CH3OH（g）△H=—90.1kJ·mol-1，恒容条件下达平衡，下列措施中能使n(CH3OH)/n(CO)增大的有________（选填序号）。
a．再充入1 mol H2  b．使用健化剂  c．再充入2 mol CO  d．升高温度
（4）CH4可用于设计燃料电池，甲烷燃料电池的工作原理如下图所示：则正极的电极反应式为________；反应一段时间后溶液的pH________（填“升高”、“降低”
或“不变”）。

Answer 1

（14分）
（1）CH4（g）+Cl2（g）→CH3Cl（g）+HCl（g）　△H =" -102" kJ·mol-1（2分）
（2）减小（2分）　　向逆反应方向（2分）　　27/4（或6．75）（2分）
（3）a（2分）
（4）O2 + 4e- +2H2O = 4OH－（2分）降低（2分）

略