Question

（1）甲醇可作为燃料电池的原料。以CH4和H2O为原料,通过下列反应来制备

甲醇。

Ⅰ:CH4 (g)+H2O(g)=CO(g)+3H2(g)　ΔH=+206.0 kJ·mol-1

Ⅱ:CO(g)+2H2(g)=CH3OH(g)　ΔH=—129.0 kJ·mol-1

CH4(g)与H2O(g)反应生成CH3OH(g)和H2(g)的热化学方程式为

。

（2）甲醇对水质会造成一定的污染,有一种电化学法可消除这种污染,其原理是:通电后,将Co2+氧化成C,然后以C作氧化剂把水中的甲醇氧化成CO2而净化。实验室用如图装置完成上述过程:

①写出阳极电极反应式:　 。

②写出除去甲醇的离子方程式:　 。

（3）写出以NaHCO3溶液为介质的Al—空气原电池的负极电极反应式:　 。

 

Answer 1

（1）CH4(g)+H2O(g)=CH3OH(g)+H2(g)　ΔH=+77.0 kJ·mol-1

（2）①Co2+-e-=C

②6Co3++CH3OH+H2O=CO2↑+6Co2++6H+

（3）Al-3e-+3HC=Al(OH)3↓+3CO2↑

【解析】（1）Ⅰ+Ⅱ得:CH4(g)+H2O(g)=CH3OH(g)+H2(g)　ΔH=+77.0 kJ·mol-1。

（2）根据反应原理,通电后,将Co2+氧化成C,然后以C作氧化剂把水中的甲醇氧化成CO2而净化,则通电时Co2+失电子,阳极的电极反应式为Co2+—e-=C,

除去甲醇的离子方程式:6C+CH3OH+H2O=CO2↑+6Co2++6H+。

（3）Al—空气原电池铝作负极失电子生成铝离子,和碳酸氢钠反应生成氢氧化铝和二氧化碳。负极:Al-3e-+3HC=Al(OH)3↓+3CO2↑。