Question

【题目】CH4既是一种重要的能源，也是一种重要的化工原料．
（1）已知8.0g CH4完全燃烧生成液体水放出444.8kJ热量．则CH4（g）+2O2（g）═CO2（g）+2H2O（l）△H=kJmol﹣1
（2）以CH4为燃料可设计成结构简单、能量转化率高、对环境无污染的燃料电池，其工作原理图1所示，则通入a气体的电极名称为 ， 通入b气体的电极反应式为 ． （质子交换膜只允许H+通过）

（3）在一定温度和催化剂作用下，CH4与CO2可直接转化成乙酸，这是实现“减排”的一种研究方向．

①在不同温度下，催化剂的催化效率与乙酸的生成速率如图2所示，则该反应的最佳温度应控制在 左右．
②该反应催化剂的有效成分为偏铝酸亚铜（CuAlO2 ， 难溶物）．将CuAlO2溶解在稀硝酸中生成两种盐并放出NO气体，其离子方程式为 ．
（4）CH4还原法是处理NOx气体的一种方法．已知一定条件下CH4与NOx反应转化为N2和CO2 ， 若标准状况下8.96L CH4可处理22.4L NOx，则x值为 ．

Answer 1

【答案】
（1）﹣889.6
（2）负极；O2+4e﹣+4H+=2H2O
（3）250℃；3 CuAlO2+16 H++NO3﹣=NO↑+3 Al3++3Cu2++8H2O
（4）1.6
【解析】解：（1）已知8.0g CH4完全燃烧生成液体水放出444.8kJ热量，则1mol即16g燃烧放出的热量为 ×444.8kJ=889.6kJ，反应放热，则故△H=﹣889.6kJ/mol；
所以答案是：﹣889.6；
（2.）由图可知，通入气体a的一端发生氧化反应，故应通入甲烷，该极为负极，通入b为氧气，获得电子，酸性条件下结合氢离子生成水，正极电极反应式为：O2+4e﹣+4 H+=2H2O，
负极； O2+4e﹣+4H+=2H2O；
（3.）①从图象可知：250℃时乙酸反应速率最大、催化活性，故选择250℃；
所以答案是：250℃；②CuAlO2溶解在稀硝酸中生成两种盐并放出NO气体，生成的盐为硝酸铝、硝酸铜，反应还有水生成，反应离子方程式为：3 CuAlO2+16 H++NO3﹣=NO↑+3 Al3++3Cu2++8H2O；
所以答案是：3 CuAlO2+16 H++NO3﹣=NO↑+3 Al3++3Cu2++8H2O；
（4.）根据得失电子转移守恒，则：8.96L×[4﹣（﹣4）]=22.4L×2x，解得x=1.6；
所以答案是：1.6．