Question

急,这道化学题怎么做?我知道答案.最后原电池部分是什么思路?请详解.

据报道，在西藏冻土的一定深度下，发现了储量巨大的“可燃冰”，它主要是甲烷和水形成的水合物（CH4·nH2O）。

（1）在常温常压下，“可燃冰”会发生分解反应，其化学方程式是 。

（2）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。

①在101 KPa时，1．6 g CH4（g）与H2O（g）反应生成CO、H2，吸热20．64 kJ。则甲烷与H2O（g）反应的热化学方程式： 。

②CH4不完全燃烧也可制得合成气：CH4（g）+O2（g）===CO（g）+2H2（g）；

△H=-35.4 kJ·mol-1。则从原料选择和能源利用角度，比较方法①和②，合成甲醇的适宜方法为（填序号）；原因是 。

③在温度为T，体积为10L的密闭容器中，加入1 mol CO、2 mol H2，发生反应

CO（g）+ 2H2（g）CH3OH（g）；△H=-Q kJ·mol-1（Q>O），达到平衡后的压强是开始时压强的0．6倍，放出热量Q1kJ。

I．H2的转化率为 ；

II．在相同条件下，若起始时向密闭容器中加入a mol CH3 OH（g），反应平衡后吸收热量Q2 kJ，且Q1+Q2=Q，则a= mol。

III．已知起始到平衡后的CO浓度与时间的变化关系如右图所示。则t1时将体积变为5L后，平衡向 反应方向移动（填“正”或“逆”）；

在上图中画出从tl开始到再次达到平衡后，

CO浓度与时间的变化趋势曲线。

（3）将CH4设计成燃料电池，其利用率更高，装置示意如右图（A、B为多孔性碳棒）。

持续通人甲烷，在标准状况下，消耗甲烷体积VL。

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 ；

Answer 1

题目好长啊，只应你要求回答第三问，但好象没有图啊，根据答案推测，电解质溶液中氢氧化钾的物质的量为20mol吧，不对再问
甲烷失电子后生成物应为正4价的碳的化合物，即为二氧化碳，因在碱性条件下，不可能生成二氧化碳，只能再与氢氧根结合成碳酸根，故当把20mol氢氧根(氢氧化钾)消耗完时正好需甲烷2mol，故通入甲烷的体积小于等于44.8L时，电极反应为：CH4-8e-+10OH-=CO32-+7H2O，负极反应为：2O2+8e-+4H2O=8OH-，总反应为CH4+2O2+2KOH=K2CO3+3H2O
再通入甲烷时，失电子也生成二氧化碳，此时生成的二氧化碳会使碳酸根转化为碳酸氢根，且完全转化需二氧化碳2mol，即到通入的二氧化碳体积达到89.6L时的，负极的电极反应就为
CH4-8e-+9CO32-+3H2O=10HCO3-，正极的电极反应为2O2+8e-+8HCO3-=8CO32-+4H2O
总反应为CH4+2O2+CO32-=2HCO3-+H2O
当通入的甲烷为67.2L时，正好生成了等物质的量的碳酸钾和碳酸氢钾，因碳酸根的水解程度大于碳酸氢根的电离程度，故离子浓度如答案所示