甲烷作为一种新能源在化学领域应用广泛,请回答下列问题:
(1)高炉冶铁过程中,甲烷在催化反应室中产生水煤气(CO和H2)还原氧化铁,有关反应为CH4(g)+CO2(g)═2CO(g)+2H2(g)ΔH=+260kJ•mol-1CH4(g)+CO2(g)═2CO(g)+2H2(g)ΔH=+260kJ•mol-1:
CH4(g)+CO2(g)═2CO(g)+2H2(g)ΔH=260kJ•mol-1
已知:2CO(g)+O2(g)═2CO2(g)ΔH=-566kJ•mol-1
则CH4与O2反应生成CO和H2的热化学方程式为:2CH4(g)+O2(g)═2CO(g)+4H2(g)ΔH=-46kJ•mol-12CH4(g)+O2(g)═2CO(g)+4H2(g)ΔH=-46kJ•mol-1。
(2)如图所示,装置Ⅰ为甲烷燃料电池(电解质溶液为KOH溶液),通过装置Ⅱ实现铁棒上镀铜。
①b处电极上发生的电极反应式:O2+2H2O+4e-═4OH-O2+2H2O+4e-═4OH-;
②电镀结束后,装置Ⅰ中KOH溶液的浓度变小变小(填写“变大”“变小”或“不变”),装置Ⅱ中Cu电极上发生的电极反应式:Cu-2e-═Cu2+Cu-2e-═Cu2+。
③装置Ⅰ的能量转变形式是化学能转化为电能化学能转化为电能,装置Ⅱ中Fe电极上发生还原还原反应。
④在此过程中若完全反应,装置Ⅱ中阴极质量变化12.8g,则装置Ⅰ中理论上消耗甲烷1.121.12L(标准状况下)。[相对原子质量Cu:64]。
【答案】CH4(g)+CO2(g)═2CO(g)+2H2(g)ΔH=+260kJ•mol-1;2CH4(g)+O2(g)═2CO(g)+4H2(g)ΔH=-46kJ•mol-1;O2+2H2O+4e-═4OH-;变小;Cu-2e-═Cu2+;化学能转化为电能;还原;1.12
【解答】
【点评】
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发布:2024/6/27 10:35:59组卷:3引用:1难度:0.6