题目内容
甲烷可制成合成气(CO、H2)，再制成甲醇，代替日益供应紧张的燃油．
已知：①CH4(g)＋H2O(g)＝CO(g)＋3H2(g)；△H1＝＋206.2 kJ·mol－1
②CH4(g)＋
O2(g)＝CO(g)＋2H2(g)；△H2＝－35.4 kJ·mol－1
③CH4(g)＋2H2O(g)＝CO2(g)＋4H2(g)；△H3＝＋165.0 kJ·mol－1
(1)CH4(g)与CO2(g)反应生成CO(g)和H2(g)的热化学方程式为________．
(2)从原料选择和能源利用角度，比较方法①和②，为合成甲醇，用甲烷制合成气的适宜方法为________(填序号)，其原因是________．
(3)合成气中的H2可用于生产NH3，在进入合成塔前常用Cu(NH3)2Ac溶液来吸收其中的CO，防止合成塔中的催化剂中毒，其反应是：
Cu(NH3)2Ac＋CO＋NH3
[Cu(NH3)3]Ac·CO；△H＜0
Cu(NH3)2Ac溶液吸收CO的适宜生产条件应是________．
(4)将CH4设计成燃料电池，其利用率更高，装置示意如下图(A、B为多孔性碳棒)．持续通入甲烷，在标准状况下，消耗甲烷体积V L．
①O＜V≤44.8 L时，电池总反应方程式为________；
②44.8 L＜V≤89.6 L时，负极电极反应为________；
③V＝67.2 L时，溶液中离子浓度大小关系为________．
解析：
(1)CH4(g)＋CO2(g)＝2CO(g)＋2H2(g)；△H＝＋247.4 kJ·mol－1(2分)
(2)②(2分)；选择CH4不完全燃烧制合成气时，放出热量，同时得到的CO、H2物质的量之比为1∶2，能恰好完全反应合成甲醇．(2分)
(3)低温、高压(2分)
(4)①CH4＋2O2＋2KOH＝K2CO3＋3H2O(2分)
②CH
8e－＋9CO
＋3H2O＝10HCO
(2分)
③c(K+)＞c(HCO
)＞c(CO
)＞c(OH－)＞c(H+)(2分)
