Question

近年来，以天然气等为原料合成甲醇的难题被一一攻克，极大地促进了甲醇化学的发展．
（1）与炭和水蒸气的反应相似，以天然气为原料也可以制得CO和H₂，该反应的化学方程式为______ CO+3H₂

Answer

（1）根据反应物、生成物和反应条件写出反应方程式；
（2）根据图中反应物和生成物、反应热写出其热化学反应方程式；
（3）①A．反应达到平衡状态时各物质的浓度不再发生变化；
B．根据v=计算；
C．CO2的平衡转化率=；
D．该温度时化学平衡常数K=生成物浓度幂之积与反应物浓度幂之积的比；
②利用等效平衡进行分析；
（4）①正极上氧气得电子和氢离子反应生成水，原电池放电时电解质溶液中质子向正极移动；
②电极M甲醇失电子和水反应生成二氧化碳和氢离子．
【解析】
（1）反应物是甲烷和水，生成物是一氧化碳和氢气，用观察法配平，反应条件是高温和催化剂，所以方程式是：CH4+H2OCO+3H2，
故答案为：CH4+H2OCO+3H2；
（2）根据图片知，反应热△H=（a-b）kJ/mol，所以其热化学反应方程式为CO（g）+2H2（g）⇌CH3OH（g）△H=（a-b）kJ/mol，
故答案为：CO（g）+2H2（g）⇌CH3OH（g）△H=（a-b）kJ/mol；
（3）①A．3min后各物质的浓度还发生变化，所以3min时该反应未达到平衡，故错误；
B．0～10min时用H2表示的反应速率==0.225mol•-1•min-1，故正确；
C．CO2的平衡转化率=×100%=75%，故错误；
D．平衡时c（CO2）=0.25mol/L，c（CH3OH）=c（H2O）=0.75mol/L，c（H2）=3c（CO2）=0.75mol/L，该温度时化学平衡常数=（mol/L）2=（mol/L）2，故正确；
故选BD；
②采用一边倒的方法知，容器1和容器3是等效平衡，所以平衡时甲醇的浓度c1 等于c3，容器2相当于减小压强，平衡向逆反应方向移动，则平衡时p2 小于p3，
故答案为：等于；小于；
（4）①燃料电池中，负极上投放燃料，正极上投放氧化剂，c电极上投放氧气，氧气得电子和氢离子反应生成水，所以d出来的是水，原电池放电时，氢离子向正极N极移动，故答案为：水；N；
②电极M上发生的电极反应式为：CH3OH+H2O-6e-=CO2+6H+，故答案为：CH3OH+H2O-6e-=CO2+6H+．