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能源问题是人类社会面临的重大课题，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）ΔH＝＋206.0kJ/molⅡ.CO
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| 能源问题是人类社会面临的重大课题，甲醇是未来重要的绿色能源之一。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 O（g）=CO（g）＋3H 2 （g）ΔH＝＋206.0 kJ/mol Ⅱ.CO（g）＋2H 2 （g）=CH 3 OH（g）ΔH＝－129.0 kJ/mol （1）CH 4 （g）与H 2 O（g）反应生成CH 3 OH（g）和H 2 （g）的热化学方程式为_____。 （2）将1.0 mol CH 4 和2.0 mol H 2 O（g）通入容积为100 L的反应室，在一定条件下发生反应Ⅰ，测得在一定的压强下CH 4 的转化率与温度的关系如图。  ①假设100 ℃时达到平衡所需的时间为5 min，则用H 2 表示该反应的平均反应速率为________； ②100 ℃时反应Ⅰ的平衡常数为________。 （3）在压强为0.1 MPa、温度为300 ℃条件下，将1.0 mol CO与2.0 mol H 2 的混合气体在催化剂作用下发生反应Ⅱ生成甲醇，平衡后将容器的容积压缩到原来的  ，其他条件不变，对平衡体系产生的影响是________（填字母序号）。
（4）工业上利用甲醇制备氢气的常用方法有甲醇蒸气重整法。该法中的一个主要反应为CH 3 OH（g）  CO（g）＋2H 2 （g），此反应能自发进行的原因是：___。（5）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Co 2 ＋ 氧化成Co 3 ＋ ，然后以Co 3 ＋ 做氧化剂把水中的甲醇氧化成CO 2 而净化。实验室用下图装置模拟上述过程：  ①写出阳极电极反应式_______________； ②写出除去甲醇的离子方程式___________________。 |
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答案和解析
（1）CH 4 （g）＋H 2 O（g） CH 3 OH（g）＋H 2 （g）ΔH＝＋77.0 kJ·mol －1 （2）①0.0024 mol·L －1 ·min －1 ②7.2×10 －5 （3）CD（4）该反应是一个熵增的反应（ΔS＞0）（5）①Co 2 ＋ －e － =...
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