Question

（1）甲醇可作為燃料電池的原料。以CH4和H2O為原料,通過下列反應(yīng)來制備

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)與H2O(g)反應(yīng)生成CH3OH(g)和H2(g)的熱化學(xué)方程式為

。

（2）甲醇對水質(zhì)會(huì)造成一定的污染,有一種電化學(xué)法可消除這種污染,其原理是:通電后,將Co2+氧化成C,然后以C作氧化劑把水中的甲醇氧化成CO2而凈化。實(shí)驗(yàn)室用如圖裝置完成上述過程:

①寫出陽極電極反應(yīng)式:　 。

②寫出除去甲醇的離子方程式:　 。

（3）寫出以NaHCO3溶液為介質(zhì)的Al—空氣原電池的負(fù)極電極反應(yīng)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）根據(jù)反應(yīng)原理,通電后,將Co2+氧化成C,然后以C作氧化劑把水中的甲醇氧化成CO2而凈化,則通電時(shí)Co2+失電子,陽極的電極反應(yīng)式為Co2+—e-=C,

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

（3）Al—空氣原電池鋁作負(fù)極失電子生成鋁離子,和碳酸氫鈉反應(yīng)生成氫氧化鋁和二氧化碳。負(fù)極:Al-3e-+3HC=Al(OH)3↓+3CO2↑。