题目内容
(12分) 天然气(主要成分甲烷)是一种清洁、高效的能源，现在许多城市家庭用于厨房使用的燃料已经由煤气(主要成分是H2和CO按体积比1︰1混合的气体混合物)换成了天然气；此外天然气也是很好的燃料电池的燃料，甲烷在燃料电池中的能量转换率可达到85%—90%。请回答下列问题：
⑴已知H2、CO和CH4的燃烧热分别是286kJ/mol、283 kJ/mol和890 kJ/mol，则反应2CH4(g)+3O2(g)=CO(g)+H2(g)+CO2(g)+3H2O(l)的反应热△H= 。
⑵以甲烷、空气为反应物，KOH溶液作电解质溶液构成燃料电池，则负极反应式为： 。随着反应的不断进行溶液的pH (填“增大”“减小”或“不变”)。
⑶如果以该燃料电池为电源、石墨作两极电解饱和食盐水，则该电解过程中阳极反应式为： ；如果电解一段时间后NaCl溶液的体积为1L，溶液的pH为12，则理论上消耗甲烷在标准状况下的体积为： mL。
⑷将⑶中电解结束后的溶液取出，向其中加入含有Mg2+和Fe2+的溶液甲，Mg(OH)2和Fe(OH)2同时生成，已知Mg(OH)2和Fe(OH)2在该温度下的溶度积常数分别是2×10—11和8×10—16，则甲溶液中Mg2+和Fe2+的浓度比为： 。
⑴—1211kJ/mol 2分
⑵CH4+10OH——8e—=CO32—+7H2O 2分
减小 2分
⑶2C
l——2e—=Cl2↑ 2分
28 2分
⑷25000︰1 2分
解析
能源是制约国家发展进程的因素之一．甲醇、二甲醚等被称为2 1世纪的绿色能源，工业上利用天然气为主要原料与二氧化碳、水蒸气在一定条件下制备合成气（CO、H2），再制成甲醇、二甲醚．
CO(g)+3H2(g) ⊿H1="+206.1" kJ/mol
的物质的量浓度随反应时间的变化如图1所示。10min时，改变的外界条件可能是 。
，使甲、乙两容器初始容积相等。在相同温度下发生反应②，并维持反应过程中温度不变。已知甲容器中
。800℃时，反应③的化学平衡常数K=1.0，某时刻测得该温度下的密闭容器中各物质的物质的量见下表：
(正)
(逆) b．
2SO3(g)；△H=－96.56 kJ?mol-1，甲容器在反应过程中保持压强不变，乙容器保持体积不变，丙容器维持绝热，三容器各自建立化学平衡。