题目

题型：江苏月考题难度：来源：

甲烷可制成合成气（CO、H₂），再制成甲醇，代替日益供应紧张的燃油。
已知：
① CH₄(g) ＋ H₂O (g) ＝ CO (g)＋3H₂ (g)    △H1＝+206.2kJ·mol^－1
② CH₄（g）＋ 1/2O₂（g）＝CO（g）＋2H₂（g） △H2=－35.4 kJ·mol^-1
③ CH₄(g) ＋ 2H₂O (g) ＝CO₂(g) ＋4H₂(g)    △H3＝+165.0 kJ·mol^－1
（1）CH₄(g)与CO₂(g)反应生成CO(g)和H₂(g)的热化学方程式为__________________。    
（2）从原料选择和能源利用角度，比较方法①和②，为合成甲醇，用甲烷制合成气的适宜方法为________（填序号），其原因是__________________________。
（3）合成气中的H₂可用于生产NH₃，在进入合成塔前常用Cu(NH₃)₂Ac溶液来吸收其中的CO，防止合成塔中的催化剂中毒，其反应是：Cu(NH₃)₂Ac + CO + NH₃[Cu(NH₃)₃]Ac·CO  △H＜0 Cu(NH₃)₂Ac溶液吸收CO的适宜生产条件应是______________。
（4）将CH₄设计成燃料电池，其利用率更高，装置示意如图（A、B为多孔性碳棒）。持续通入甲烷，在标准状况下，消耗甲烷体积VL。
① 0<V≤44.8 L时，电池总反应方程式为___________________；          
② 44.8 LV≤89.6 L时，负极电极反应为_____________；  
③ V=67.2 L时，溶液中离子浓度大小关系为__________________。

答案

（1）CH₄(g)＋CO₂(g) ＝2CO (g)＋2H₂(g)   △H＝+247.4 kJ·mol^－1
（2）②；选择CH₄不完全燃烧制合成气时，放出热量，同时得到的CO、H₂物质的量之比为1：2，能恰好完全反应合成甲醇
（3）低温、高压
（4）①CH₄ + 2O₂ + 2KOH ＝K₂CO₃ + 3H₂O；②CH₄-8e^-+ 9CO₃^2-+3H₂O=10HCO₃^- ；③c(K^＋)＞c(HCO₃^－)＞c(CO₃^2－)＞c(OH^-)＞c(H⁺)