甲醇可作電池的原料,也會(huì)造成環(huán)境污染.請(qǐng)根據(jù)有關(guān)反應(yīng)回答問(wèn)題.
(1)以CH
4和H
2O為原料,通過(guò)下列反應(yīng)可制備甲醇.
①CH
4(g)+H
2O(g)?CO(g)+3H
2(g)△H=+206.0kJ?mol
-1②CO(g)+2H
2(g)?CH
3OH (g)△H=-129.0kJ?mol
-1則CH
4(g)+H
2O(g)?CH
3OH (g)+H
2(g)的△H=
kJ?mol
-1.
(2)將1.0mol CH
4(g)和2.0mol H
2O(g)通入容積為10L的容器,在一定條件下發(fā)生反應(yīng)①,測(cè)得在一定壓強(qiáng)下CH
4的轉(zhuǎn)化率與溫度的關(guān)系如圖1,設(shè)100℃時(shí)達(dá)到平衡所需的時(shí)間為5min,則這時(shí)間段v(H
2)=
mol?L
-1?min
-1.
(3)在一定溫度下,將一定量CO和H
2充入密閉容器發(fā)生反應(yīng)②,達(dá)到平衡后,若壓縮容器體積至原的
,對(duì)平衡體系產(chǎn)生的影響是
(填序號(hào)).
①c(H
2)減小 ②CH
3OH 的物質(zhì)的量增加 ③新平衡時(shí),
減小,④正反應(yīng)速率加快,逆反應(yīng)速率減慢 ⑤平衡常數(shù)K增大
(4)電解法可消除甲醇對(duì)水質(zhì)造成的污染,原理是:通電將Co
2+氧化成Co
3+,然后Co
3+將甲醇氧化成CO
2和H
+(用石墨烯吸附除去Co
2+).
現(xiàn)用如圖2裝置模擬上述過(guò)程,則:Co
2+在陽(yáng)極的電極反應(yīng)式為
;
②請(qǐng)完成除去甲醇的離子方程式:
Co
3++CH
3OH+
=
Co
2++CO
2↑+6H
+.