Question

工业常用燃料与水蒸气反应制备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，下列判断正确的是         。

a．该反应的反应物总能量小于生成物总能量

b．标准状况下，上述反应生成1L H₂气体时吸收131.4 kJ的热量

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

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

（2）甲烷与水蒸气反应也可以生成H₂和CO，该反应为：CH₄(g)+H₂O(g)CO(g)+3H₂(g)

已知在某温度下2L的密闭绝热容器中充入2.00mol甲烷和1.00mol水蒸气，测得的数据如下表：    

	不同时间各物质的物质的量/mol
0 min	2min	4min	6min
CH4	2.00	1.76	1.60	n2
H2	0.00	0.72	n1	1.20

根据表中数据计算：

①0 min ~ 2min 内H₂的平均反应速率为        。

②达平衡时， CH₄的转化率为       。在上述平衡体系中再充入2.00mol甲烷和1.00mol 水蒸气，达到新平衡时H₂的体积分数与原平衡相比       （填“变大”、“变小”或“不变”），可判断该反应达到新平衡状态的标志有______。（填字母）

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

c．容器中混合气体的密度保持不变       d．3ν_正（CH₄）=ν_逆（H₂）

（3）合成甲醇工厂的酸性废水中含有甲醇（CH₃OH），常用向废液中加入硫酸钴，再用微生物电池电解，电解时Co²⁺被氧化成Co³⁺，Co³⁺把水中的甲醇氧化成CO₂，达到除去甲醇的目的。工作原理如下图（ c为隔膜，甲醇不能通过，其它离子和水可以自由通过）。

①a电极的名称为               。

②写出除去甲醇的离子方程式                                。

③微生物电池是绿色酸性燃料电池，写出该电池正极的电极反应式为                   。

Answer 1

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