Question

 甲烷作為一種新能源在化學(xué)領(lǐng)域應(yīng)用廣泛，請(qǐng)回答下列問(wèn)題：

（1）以天然氣為原料制H₂是合成氨的一條重要的路線(xiàn)。甲烷的部分氧化可得到合成氨的原料氣H₂，其反應(yīng)式如下：

①CH( g) +1/2O( g)＝CO( g)+2H( g)  H₁＝－35.6kJ·mol

有研究認(rèn)為甲烷部分氧化的機(jī)理為：

②CH( g)+2O( g)＝CO₂( g)+2H₂O( g)  H₂＝－890.3kJ·mol

③CH( g)+CO( g)＝2CO( g)+2H( g)  H₃＝247.3kJ·mol

請(qǐng)結(jié)合以上條件寫(xiě)出CH₄和H₂O（g）生成CO和H₂的熱化學(xué)反應(yīng)方程式：

 

                                                          。

（2）恒溫下，向一個(gè)2L的密閉容器中充入1 molN₂和2.6 molH₂，反應(yīng)過(guò)程中對(duì)NH₃的濃度進(jìn)行檢測(cè)，得到的數(shù)據(jù)如下表所示：

時(shí)間/min	5	10	15	20	25	30
c(NH3)/( mol ·/L-1)	0.08	0.14	0.18	0.20	0.20	0.20

此條件下,該反應(yīng)達(dá)到化學(xué)平衡時(shí),氮?dú)獾臐舛葹?u>               。

（3）如下圖所示，裝置Ⅰ為甲烷燃料電池（電解質(zhì)溶液為KOH溶液），通過(guò)裝置Ⅱ?qū)崿F(xiàn)鐵棒上鍍銅。

①b處電極上發(fā)生的電極反應(yīng)式是                             。

②電鍍結(jié)束后，裝置Ⅰ中溶液的pH           （填寫(xiě)“變大”、“變小”或“不變”，下同），裝置Ⅱ中Cu的物質(zhì)的量濃度                   。

③若完全反應(yīng)后，裝置Ⅱ中陰極質(zhì)量增加12.8g，則裝置Ⅰ中理論上消耗甲烷（標(biāo)準(zhǔn)狀況下）             L。

Answer 1

（1） CH( g)+H₂O( g)＝CO( g)+3H₂( g) H＝250.3kJ·mol(3分)

   （2）0.4 mol ·L^-1(3分)

（3）① O₂＋2H₂O＋4e^－=4OH^- (2分)   ②變小(2分) 不變(2分)   ③  1.12(3分)