（2013•通川区一模）生物质能是一种洁净、可再生能源．生物质气（主要成分为CO、CO2、H2等）与H2混合，催化合成甲醇和二甲醚（CH3OCH3）及许多烃类物质等，是生物质能利用的方法之一．

Question

（2013•通川区一模）生物质能是一种洁净、可再生能源．生物质气（主要成分为 CO、CO₂、H₂ 等）与H₂混合，催化合成甲醇和二甲醚（CH₃OCH₃）及许多烃类物质等，是生物质能利用的方法之一．
（1）已知碳的气化反应在不同温度下平衡常数的对数值（lgK）如下表：

气化反应式	1gK
	700K	900K	1200K
C（s）+H2O（g）=CO（g）+H2（g）	-2.64	-0.39	1.58
C（s）+2H2O（g）=CO2（g）+2H2（g）	-1.67	-0.03	1.44

反应：CO（g）+H₂O（g）⇌CO₂（g）+H₂（g），该反应的△H______0（选填：“＞”、“＜”、“=”）；在900K时，该反应平衡常数的对数值（lgK）=______．
（2）甲醇是一种重要的能源和化工原料，工业上合成甲醇的反应为：CO+2H₂⇌CH₃OH．现已知：H₂（g）、CO（g）、CH₃OH（l）的燃烧热△H分别为-285.8kJ/mol、-283.0kJ/mol和-726.5kJ/mol．则：CH₃OH不完全燃烧生成CO和液态H₂O的热化学反应方程式______．
（3）在一定温度、压强和催化条件下，工业上用CO和H₂反应生成二甲醚，同时产生一种参与大气循环的无机物．则该反应的化学反应方程式为：______．
（4）下图左为绿色电源“二甲醚燃料电池”的工作原理示意图．a电极上发生反应的电极反应式为______．
（5）连接下图右装置的电源为（4）问中的二甲醚燃料电池．接通电源一段时间后，观察到装置中电解质溶液颜色由无色变为蓝色，并逐渐加深．则该装置中的Cu电极应与二甲醚燃料电池中______ 电极（填a或b）相连．通电时发生反应的总的离子反应方程式为：

Cu+2H⁺(电解.)/()=Cu²⁺+H₂↑

Cu+2H⁺(电解.)/()=Cu²⁺+H₂↑

．

Answer 1

（1）表中 C（s）+2H₂O（g）=CO₂（g）+2H₂（g）减去C（s）+H₂O（g）=CO（g）+H₂（g） 可得方程式CO（g）+H₂O（g）⇌CO₂（g）+H₂（g），
相应地第2个方程式的平衡常数除以第1个方程式的平衡常数得该反应的平衡常数，则平衡常数的对数应为：
700K时：-1.67-（-2.64）=0.97，
900K时：-0.03-（-0.39）=0.36，
可知随温度的升高，平衡常数的对数值减小，平衡常数也减小，说明升高温度平衡逆向移动，则为放热反应，则△H＜0，
故答案为：＜； 0.36；
（2）已知CO（g）和CH₃OH（l）的燃烧热△H分别为-283.0kJ•mol^-1和-726.5kJ•mol^-1，则
①CO（g）+(1)/(2)O₂（g）=CO₂（g）△H=-283.0kJ•mol^-1
②CH₃OH（l）+(3)/(2)O₂（g）=CO₂（g）+2 H₂O（l）△H=-726.5kJ•mol^-1
由盖斯定律可知用②-①得反应CH₃OH（l）+O₂（g）=CO（g）+2 H₂O（l），该反应的反应热△H=-726.5kJ•mol^-1-（-283.0kJ•mol^-1）=-443.5kJ•mol^-1，
故答案为：CH₃OH（l）+O₂（g）=CO（g）+2H₂O（l）；△H=-443.5KJ/mol；
（3）工业上用CO和H₂反应生成二甲醚，同时产生一种参与大气循环的无机物，该无机物可能为二氧化碳或水，
该反应的化学方程式为：3CO+3H₂=（CH₃）₂O+CO₂或者2CO+4H₂=（CH₃）₂O+H₂O，
故答案为：3CO+3H₂=（CH₃）₂O+CO₂或者2CO+4H₂=（CH₃）₂O+H₂O；
（4）反应本质是二甲醚的燃烧，原电池负极发生氧化反应，二甲醚在负极放电，正极反应还原反应，氧气在正极放电．由图可知，a极为负极，二甲醚放电生成二氧化碳与氢离子，a电极的电极反应式为 CH₃OCH₃-12e^-+3H₂O=2CO₂+12H⁺，
故答案为：（CH₃）₂O-12e^-+3H₂O=2CO₂+12H⁺；
（5）电解质溶液颜色由无色变为蓝色，可说明铜被氧化，则铜为电解池的阳极，应连接电源的正极，即b极，而阴极生成氢气，则通电时发生反应的总的离子反应方程式为Cu+2H⁺(电解.)/()=Cu²⁺+H₂↑，
故答案为：b； Cu+2H⁺(电解.)/()=Cu²⁺+H₂↑．