Question

（8分）（1）甲醇可作为燃料电池的原料。以CH₄和H₂O为原料，通过下列反应来制备甲醇。

I：CH₄ ( g ) + H₂O ( g ) ＝CO ( g ) + 3H₂ ( g )    △H ＝+206.0 kJ·mol^－1

II：CO ( g ) + 2H₂ ( g ) ＝ CH₃OH ( g )        △H ＝—129.0 kJ·mol^－1

CH₄(g)与H₂O(g)反应生成CH₃OH (g)和H₂(g)的热化学方程式为                                

（2）甲醇对水质会造成一定的污染，有一种电化学法可消除这种污染，其原理是：通电后，将Co²⁺氧化成Co³⁺，然后以Co³⁺做氧化剂把水中的甲醇氧化成CO₂而净化。实验室用右图装置模拟上述过程：

①写出阳极电极反应式                                   。

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

（3）写出以NaHCO₃溶液为介质的Al—空气原电池的电极反应式

负极                                                    。

Answer

（1）CH4(g)+H2O(g)＝CH3OH (g)+H2(g) △H ＝+77.0 kJ•mol－1

（2）①Co2+ —e— ＝ Co3+ ②6Co3++CH3OH+H2O＝CO2↑+6Co2++6H+

（3）负极：Al－3e-+3HCO3- =Al(OH)3↓+3CO2↑

【解析】

试题分析：（1）Ⅰ+Ⅱ得：CH4(g)+H2O(g)＝CH3OH (g)+H2(g)    △H＝206－129=+77KJ/mol。

（2）阳极发生氧化反应，电极反应式为Co2+—e—＝Co3+；Co3+氧化甲醇离子方程式为Co3++CH3OH+H2O＝CO2↑+6Co2++6H+。

（3）Al—空气原电池负极为铝，电极反应式为Al－3e-=Al3+，Al3+和HCO3-发生双水解反应：Al3++3HCO3-=Al(OH)3↓+3CO2↑，负极总反应式为Al－3e-+3HCO3- =Al(OH)3↓+3CO2↑。

考点：盖斯定律    电极反应式书写