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(1)甲醇可作为燃料电池的原料。以CH 4 和H 2 O为原料,通过下列反应来制备甲醇。I:CH 4 ( g ) + H 2

来源:新能源网
时间:2024-08-17 12:30:04
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(1)甲醇可作为燃料电池的原料。以CH 4 和H 2 O为原料,通过下列反应来制备甲醇。I:CH 4 ( g ) + H 2【专家解说】:(1)CH 4 (g)+H 2 O(g)

【专家解说】:(1)CH 4 (g)+H 2 O(g)=CH 3 OH (g)+H 2 (g)△H=+77.0 kJ?mol -1
(2)①Co 2+ -e - =Co 3+   ②6Co 3+ +CH 3 OH+H 2 O=CO 2 ↑+6Co 2+ +6H +
(3)Al-3e - +3HCO 3 - =Al(OH) 3 ↓+3CO 2 ↑

试题分析: (1)已知Ⅰ:CH 4 (g)+H 2 O(g)=CO(g)+3H 2 (g) △H=+206.0kJ?mol -1 、Ⅱ:CO(g)+2H 2 (g)=CH 3 OH(g)△H=-129.0kJ?mol -1 ,则依据盖斯定律Ⅰ+Ⅱ得到CH 4 (g)+H 2 O(g)=CH 3 OH (g)+H 2 (g)△H=+77.0 kJ?mol -1 ;
(2)①通电后,将Co 2+ 氧化成Co 3+ ,电解池中阳极失电子发生氧化反应,电极反应为Co 2+ -e - =Co 3+ ;
②以Co 3+ 做氧化剂把水中的甲醇氧化成CO 2 而净化,自身被还原为Co 2+ ,结合原子守恒与电荷守恒可知,还原生成H + ,配平书写离子方程式为:6Co 3+ +CH 3 OH+H 2 O=CO 2 ↑+6Co 2+ +6H + ;
(3)以NaHCO 3 溶液为介质的Al-空气原电池中铝做负极失电子发生氧化反应生成铝离子,在碳酸氢钠溶液中水解相互促进生成氢氧化铝和二氧化碳;负极的电极反应式:Al-3e - +3HCO 3 - =Al(OH) 3 ↓+3CO 2 ↑。
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