(2012?河西区一模)碳和碳的化合物在生产、生活中的应用非常广泛,此方面的科学研究为当今提倡的“低碳生活方式”提供依据.请按要求回答下列问题:
(1)甲烷燃烧放出大量的热,可作为能源用于人类的生产和生活.
已知:①2CH4 (g)+3O2 (g)=2CO (g)△H1=-1214kJ/mol②2CO (g)+O2 (g)=2CO2 (g)△H2=-566kJ/mol写出甲烷燃烧热的热化学方程式:
CH4 (g)+2O2 (g)=CO2 (g)+2H2O (l)△H=-890kJ/mol
CH4 (g)+2O2 (g)=CO2 (g)+2H2O (l)△H=-890kJ/mol

(2)甲烷燃料电池已得到广泛使用.若在酸性介质中,该电池工作时负极电极反应式为
CH4-8e-+2H2O=CO2+8H+
CH4-8e-+2H2O=CO2+8H+
.某同学利用此甲烷燃料电池设计了一种电解法制取Fe(OH)2的实验装置如右图所示.通电后,溶液中产生大量的白色沉淀,且较长时间不变色.
①b端所用电极材料为

②写出一种适合该装置的电解质溶液的名称:
NaCl溶液
NaCl溶液

③写出该装置工作时的总反应:
Fe+2H2O
 通电 
.
 
Fe(OH)2+H2
Fe+2H2O
 通电 
.
 
Fe(OH)2+H2


(3)焦炭可以用于制取新型陶瓷材料氮化硅(Si3N4).在1300~1700℃的氮气流中SiO2与焦炭发生如下反应:3SiO2 (s)+6C (s)+2N2 (g)?Si3N4 (s)+6CO (g)
已知在容积不变的密闭容器中进行该反应,每转移1mol eˉ放出132.6kJ的热量.下列说法正确的是
AB
AB

A.该反应的△H=-1591.2kJ/mol
B.当焦炭质量不再改变时,该反应到达平衡
C.加入更多的SiO2、充入N2,平衡均不移动
D.温度控制在1300~17000℃是为了提高反应速率,有利于平衡正向移动
(4)某温度下,在2L的密闭容器中,测得该反应中N2和CO各个时刻的物质的量如下表所示.请计算:0~20min内平均v(N2)=
3.70×102 mol/(L?min)
3.70×102 mol/(L?min)
;该温度下,反应的平衡常数的值K=
81.0
81.0

0 5 10 15 20 25 30 35 40 45
N2 8.00 7.40 7.00 6.72 6.52 6.36 6.20 6.00 6.00 6.00
CO 0.00 1.80 3.00 3.84 4.22 4.92 5.40

(14分)随着人类对温室效应和资源短缺等问题的重视,如何降低大气中CO2的含量及有效地开发利用CO2,引起了各国的普遍重视。
(1)目前工业上有一种方法是用CO2来生产燃料甲醇。
为探究反应原理,现进行如下实验,在体积为1 L的密闭容器中,充入1 mol CO2和3 mol H2,一定条件下发生反应:CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g)   ΔH=-49.0kJ/mol
测得CO2和CH3OH(g)的浓度随时间变化如图所示。

①从反应开始到平衡,氢气的平均反应速率υ(H2)=__________mol/(L·min)。
②该反应的平衡常数表达式为K=__________。
(2)已知在常温常压下:
①2CH3OH(l)+3O2(g)=2CO2(g)+4H2O(g)  ΔH=-1277 kJ·mol-1
②2CO(g)+O2(g)=2CO2(g)   ΔH=-566 kJ·mol-1
③C(s)+O2(g)=CO(g)  ΔH=-110.5 kJ·mol-1
④H2O(g)=H2O(l)  ΔH=-44 kJ·mol-1
则,CH3OH(l)+O2(g)=CO(g)+2H2O(l) ΔH=________kJ·mol-1。
(3)2009年10月,中国科学院长春应用化学研究所在甲醇燃料电池技术方面获得新突破,组装出了自呼吸电池及主动式电堆。甲醇燃料电池的工作原理如下图所示。

①该电池工作时,b口通入的物质为___________,c口通入的物质为___________。
②该电池负极的电极反应式为:_________________。
③工作一段时间后,当外电路中有1.2NA个电子通过时,有    g甲醇参加反应。
(4)在下列选项中与甲醇互为同系物的是_______(填字母代号),该同系物与相对分子质量相同的羧酸反应的化学方程式为______________,该反应的反应类型是____________。
试写出一种与D选项互为同分异构体且含有苯环的物质_______________。

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