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    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）   ΔH＝206.0 kJ·mol－1
    Ⅱ：CO（g）＋2H2（g）＝CH3OH（g）  ΔH＝－129.0 kJ·mol－1
    （1）CH4（g）与H2O（g）反应生成CH3OH（g）和H2（g）的热化学方程式为______________________________________________________。
    （2）将1.0 mol CH4和2.0 mol H2O（g）通入容积为100 L的反应室，在一定条件下发生反应Ⅰ，测得在一定的压强下CH4的转化率与温度的关系如右图。

    ①假设100 ℃时达到平衡所需的时间为5 min，则用H2表示该反应的平均反应速率为________。
    ②100 ℃时反应Ⅰ的平衡常数为________。
    （3）在压强为0.1 MPa、温度为300 ℃条件下，将a mol CO与3a mol H2的混合气体在催化剂作用下发生反应Ⅱ生成甲醇，平衡后将容器的容积压缩到原来的，其他条件不变，对平衡体系产生的影响是________（填字母序号）。

    A．c（H2）减少
    B．正反应速率加快，逆反应速率减慢
    C．CH3OH 的物质的量增加
    D．重新平衡c（H2）/c（CH3OH）减小
    E．平衡常数K增大
    （4）写出甲醇－空气－KOH溶液的燃料电池负极的电极反应式：__________________________________________________。

    （5）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。实验室用如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__________________________________。

    （1）CH4（g）＋H2O（g）=CH3OH（g）＋H2（g）  ΔH＝77.0 kJ·mol－1
    （2）①0.003 mol·L－1·min－1　②2.25×10－4
    （3）CD
    （4）CH3OH－6e－＋8OH－=CO32-＋6H2O
    （5）Co2＋－e－=Co3＋　6Co3＋＋CH3OH＋H2O=CO2↑＋6Co2＋＋6H＋

    解析

    练习册系列答案
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    相关习题

    科目：高中化学 来源： 题型：填空题

    下图中a为生铁，A烧杯中放入苯，B烧杯中为1 mol·L－1的稀硫酸，C烧杯中为海水。

    (1)B中Pt极的电极反应式为________。
    (2)C中Cu极的电极反应式为________，Cu极附近溶液的pH________(填“增大”、“减小”或“不变”)。
    (3)比较A、B、C中铁被腐蚀的速率，由快到慢的顺序是________。
    (4)要使B中的铁难被腐蚀，可将B中的稀硫酸改为________。

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    科目：高中化学 来源： 题型：填空题

    A、B、C三种强电解质，它们在水中电离出的离子如下表所示：

    阳离子
    		Na＋、K＋、Cu2＋
    阴离子
    		SO42-、OH－
     
    如图1所示装置中，甲、乙、丙三个烧杯中依次盛放足量的A溶液、足量的B溶液、足量的C溶液，电极均为石墨电极。接通电源，经过一段时间后，测得乙中c电极质量增加了16 g。常温下各烧杯中溶液的pH与电解时间t的关系如图2所示。请回答下列问题：
    　
    （1）M为直流电源的________极，b电极上发生的电极反应为________。
    （2）计算e电极上生成的气体在标准状况下的体积为________________。
    （3）写出乙烧杯中的总反应的离子方程式：_________________________________。
    （4）要使丙烧杯中的C溶液恢复到原来的状态，需要进行的操作是(写出要加入的物质和质量)______________________________。

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    科目：高中化学 来源： 题型：填空题

    （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)　ΔH="+206.0" kJ·mol-1
    Ⅱ:CO(g)+2H2(g)=CH3OH(g)　ΔH=—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C,然后以C作氧化剂把水中的甲醇氧化成CO2而净化。实验室用如图装置完成上述过程:

    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—空气原电池的负极电极反应式:　            。

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    科目：高中化学 来源： 题型：填空题

    工业废水中常含有一定量的Cr2O72-和CrO42-，它们会对人类及生态系统产生很大损害，必须进行处理。常用的处理方法之一是电解法。
    (1)该法用Fe作电极电解含Cr2O72-的酸性废水，随着电解进行，在阴极附近溶液pH升高，产生Cr(OH)3沉淀。用Fe作电极的原因为                      。
    (2)在阴极附近溶液pH升高的原因是(用电极反应解释)                   ，溶液中同时生成的沉淀还有                                          。

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    科目：高中化学 来源： 题型：填空题

    氯碱工业是最基本的化学工业之一，离子膜电解法为目前普遍使用的生产方法，其生产流程如图所示：

    （1）该流程中可以循环的物质是           。
    （2）电解法制碱的主要原料是饱和食盐水，由 于粗盐水中含有Ca2+、Mg2+、SO42－等无机杂质，所以在进入电解槽前需要进行两次精制，写出一次精制中发生的离子方程式    ，若食盐水不经过二次精制就直接进入离子膜电解槽会产生什么后果   。
    （3）如图是工业上电解饱和食盐水的离子交换膜电解槽示意图（阳极用金属钛网制成，阴极由碳钢网制成）。则B处产生的气体是    ， E电极的名称是    。电解总反应的离子方程式为        。

    （4）从阳极槽出来的淡盐水中，往往含有少量的溶解氯，需要加入8％～9％的亚硫酸钠溶液将其彻底除去，该反应的化学方程式为           。
    （5）已知在电解槽中，每小时通过1安培的直流电可以产生1.492g的烧碱，某工厂用300个电解槽串联生产8小时，制得32%的烧碱溶液（密度为1.342吨/m3）113m3，电解槽的电流强度1.45 ×104A，该电解槽的电解效率为           。

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    科目：高中化学 来源： 题型：填空题

    根据可逆反应：＋2I－＋2H＋＋I2＋H2­O，设计如下图所示实验装置。B烧杯中装有Na3AsO4和Na3AsO3溶液，A烧杯中装有I2和KI溶液。两烧杯中用一倒置的装有饱和KI溶液的U型管相连，该装置称为盐桥，其作用是避免两烧杯中的溶液相混合，又能使两烧杯中的溶液因相连通而导电。C1、C2棒为惰性电极。进行如下操作：

    ①向A溶液中逐滴加入浓HCl，发现电流计指针发生偏转；
    ②若改向B溶液中滴加40%的 NaOH溶液，发现电流计指针向相反方向偏转。
    试回答以下问题：
    （1）两次操作中，可以观察到电流计指针偏转方向相反，为什么？试用化学平衡原理解释之                                                                          ；
    （2）操作①过程中，C1棒上发生的电极反应式为：                                ，操作②过程中C2棒上发生的电极反应式为：                                。

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    科目：高中化学 来源： 题型：填空题

    氢氧燃料电池是符合绿色化学理念的新型发电装置。
    下图为电池示意图，该电池电极表面镀一层细小的铂粉，铂吸附气体的能力强，性质稳定，请回答：

    （1）氢氧燃料电池的能量转化主要形式是　　　　　　，在导线中电子流动方向为        　　　　　（用a、b 表示）。
    （2）负极反应式为　　　　　　　　。
    （3）电极表面镀铂粉的原因为　　　　　                      。
    （4）该电池工作时，H2和O2连续由外部供给，电池可连续不断提供电能。因此，大量安全储氢是关键技术之一。金属锂是一种重要的储氢材料，吸氢和放氢原理如下：
    Ⅰ.2Li+H22LiH
    Ⅱ.LiH+H2O=LiOH+H2↑
    ①反应Ⅰ中的还原剂是　　　　　，反应Ⅱ中的氧化剂是　　　　　。
    ②由LiH与H2O作用，放出的224L（标准状况）H2用作电池燃料，若能量转化率为80％，则导线中通过电子的物质的量为　　　    　mol。

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    科目：高中化学 来源： 题型：填空题

    如图所示，甲、乙两池的电极材料都是铁棒与碳棒，请回答下列问题：

    （1）把化学能转化为电能的装置是         （填“甲”或“乙”）。
    （2）①若两池中均盛有CuSO4溶液，反应一段时间后，有红色物质析出的是甲池中的      棒，乙池中的         棒。
    ②乙池中碳极上电极反应式是                               。
    （3）若两池中均盛有饱和NaCl溶液，
    ①写出乙池中总反应的化学方程式为                            ，
    ②若将湿润的淀粉KI试纸放在乙池碳极附近，发现试纸变       ，发生此现象的离子方程式为                                    ；若往乙池中滴入酚酞试液，         （填铁或碳）棒附近呈现红色。
    ③若乙池中通过0.02mol 电子后停止实验，反应后池中溶液体积是200mL，溶液混匀后的c(OH-)为              。

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