Question

天然气（主要成分甲烷）是一种清洁、高效的能源，现在许多城市家庭用于厨房使用的燃料已经由煤气（主要成分是H₂和CO按体积比1:1混合的气体混合物）换成了天然气；此外天然气也是很好的燃料电池的燃料，甲烷在燃料电池中的能量转换率可达到85%～90%。
请回答下列问题：
(1)已知H₂、CO和CH₄的燃烧热分别是286kJ/mol、283kJ/mol和890kJ/mol，则反应：2CH₄(g)+3O₂(g)= CO(g)+H₂(g)+CO₂(g)+3H₂O(l)的反应热△H=____________
(2)以甲烷、空气为反应物，KOH溶液作电解质溶液构成燃料电池，则负极反应式为__________________。随着反应的不断进行溶液的pH______（填“增大”“减小”或“不变”）
(3)如果以该燃料电池为电源、石墨作两电极电解饱和食盐水，则该电解过程中阳极反应式为__________；如果电解一段时间后NaCl溶液的体积为1L，溶液的pH为12，则理论上消耗甲烷在标准状况下的体积为_________mL。
(4)将(3)中电解结束后的溶液取出，向其中加入含有Mg²⁺和Fe²⁺的溶液甲，Mg(OH)₂和Fe(OH)₂同时生成，已知Mg(OH)₂和Fe(OH)₂在该温度下的溶度积常数分别是2× 10^-11和8×10^-16，则甲溶液中Mg²⁺和Fe²⁺的浓度比为___。

Answer 1

(1)-1211kJ/mol
(2)CH₄+10OH^--8e^-=CO₃^2-+7H₂O；减小
(3)2Cl^--2e^-=Cl₂↑；28
(4)25000:1