Question

（8分）（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 )   △H ＝+206.0 kJ·mol^－1
II：CO ( g ) + 2H₂ ( g )＝CH₃OH ( g )       △H＝—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。实验室用右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                            。
（3）写出以NaHCO₃溶液为介质的Al—空气原电池的电极反应式
负极                                                   。

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）负极：Al－3e^-+3HCO₃^- =Al(OH)₃↓+3CO₂↑

解析试题分析：（1）Ⅰ+Ⅱ得：CH₄(g)+H₂O(g)＝CH₃OH (g)+H₂(g)   △H＝206－129=+77KJ/mol。
（2）阳极发生氧化反应，电极反应式为Co²⁺—e^—＝Co³⁺；Co³⁺氧化甲醇离子方程式为Co³⁺+CH₃OH+H₂O＝CO₂↑+6Co²⁺+6H⁺。
（3）Al—空气原电池负极为铝，电极反应式为Al－3e^-=Al³⁺，Al³⁺和HCO₃^-发生双水解反应：Al³⁺+3HCO₃^-=Al(OH)₃↓+3CO₂↑，负极总反应式为Al－3e^-+3HCO₃^- =Al(OH)₃↓+3CO₂↑。
考点：盖斯定律   电极反应式书写
点评：书写电极反应式要注意电解质溶液中溶质可能与电极反应产物反应。