Question

（8分）（1）甲醇可作為燃料電池的原料。以CH₄和H₂O為原料，通過下列反應來制備甲醇。
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)與H₂O(g)反應生成CH₃OH (g)和H₂(g)的熱化學方程式為                                
（2）甲醇對水質(zhì)會造成一定的污染，有一種電化學法可消除這種污染，其原理是：通電后，將Co²⁺氧化成Co³⁺，然后以Co³⁺做氧化劑把水中的甲醇氧化成CO₂而凈化。實驗室用右圖裝置模擬上述過程：

①寫出陽極電極反應式                                  。
②寫出除去甲醇的離子方程式                            。
（3）寫出以NaHCO₃溶液為介質(zhì)的Al—空氣原電池的電極反應式
負極                                                   。

Answer 1

（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）負極：Al－3e^-+3HCO₃^- =Al(OH)₃↓+3CO₂↑

解析試題分析：（1）Ⅰ+Ⅱ得：CH₄(g)+H₂O(g)＝CH₃OH (g)+H₂(g)   △H＝206－129=+77KJ/mol。
（2）陽極發(fā)生氧化反應，電極反應式為Co²⁺—e^—＝Co³⁺；Co³⁺氧化甲醇離子方程式為Co³⁺+CH₃OH+H₂O＝CO₂↑+6Co²⁺+6H⁺。
（3）Al—空氣原電池負極為鋁，電極反應式為Al－3e^-=Al³⁺，Al³⁺和HCO₃^-發(fā)生雙水解反應：Al³⁺+3HCO₃^-=Al(OH)₃↓+3CO₂↑，負極總反應式為Al－3e^-+3HCO₃^- =Al(OH)₃↓+3CO₂↑。
考點：蓋斯定律   電極反應式書寫
點評：書寫電極反應式要注意電解質(zhì)溶液中溶質(zhì)可能與電極反應產(chǎn)物反應。