甲醇是未来重要的绿色能源之一．以CH4和H2O为原料，通过下列反应来制备甲醇．Ⅰ、CH4（g）+H2O（g）═CO（g）+3H2（g）△H=+206.0KJ/molⅡ、CO（g）+2H2（g）═CH3OH（g）△H=-129.0KJ/mol（1）CH4（g）与

Question

甲醇是未来重要的绿色能源之一．以CH₄和H₂O为原料，通过下列反应来制备甲醇．
Ⅰ、CH₄（g）+H₂O（g）═CO（g）+3H₂（g）△H=+206.0KJ/mol
Ⅱ、CO（g）+2H₂（g）═CH₃OH（g）△H=-129.0KJ/mol
（1）CH₄（g）与 H₂O（g）反应成CH₃OH（g）和H₂（g）的热化学方程式为______．
（2）将1.0mol CH₄和2.0mol H₂O（g）通入容积为2L的密闭容器中，在一定条件下发生反应I，测得在一定压强下平衡时CH₄的转化率与温度的关系如图1．

①假设100℃时反应I达到平衡所需的时间为5min，则用H₂表示这段时间该反应的平均反应速率为______．
②100℃时反应I的平衡常数为______．若保持温度和容器的容积不变，5min时再向容器中充入H₂O（g）和CO各0.2mol，平衡将______移动（填“正向”、“逆向”或“不”）．
（3）如图2，P是可自由平行滑动的活塞，关闭K₂，在相同温度下，通过K₁、K₃分别向A、B中各充入2mol CO和3mol H₂，在一定条件下发生反应Ⅱ，关闭K₁、K₃，反应起始时A、B的体积相同，均为a L．
①反应达到平衡后，A内压强为起始压强的(3)/(5)，则平衡时A容器中H₂的体积分数为

(1)/(3)

(1)/(3)

．
②若在平衡后打开K₂，再次达到平衡后B容器的体积缩至0.6a L，则打开K₂之前，B容器的体积为______L．
（4）甲醇对水质会造成一定的污染，有一种电化学法可消除这种污染，其原理是：通电后，将CO²⁺氧化成CO³⁺，然后以CO³⁺作氧化剂把水中的甲醇氧化成CO₂而净化．实验室用如图3装置模拟上述过程：
①写出阳极电极反应式______；
②写出除去甲醇的离子方程式______．

Answer 1

（1）I：CH4 （g）+H2O （g）=CO （g）+3H2 （g）△H=+206.0kJ•mol-1II：CO （g）+2H2 （g）=CH3OH （g）△H=-129.0kJ•mol-1依据盖斯定律，Ⅰ+Ⅱ得到：CH4（g）+H2O（g）=CH3OH （g）+H2（g））△H=+77.0kJ•mol-1...