Question

（1）甲醇可作為燃料電池的原料。以CH₄和H₂O為原料,通過下列反應來制備
甲醇。
Ⅰ:CH₄ (g)+H₂O(g)=CO(g)+3H₂(g)　ΔH="+206.0" kJ·mol^-1
Ⅱ:CO(g)+2H₂(g)=CH₃OH(g)　ΔH=—129.0 kJ·mol^-1
CH₄(g)與H₂O(g)反應生成CH₃OH(g)和H₂(g)的熱化學方程式為
                                                                   。
（2）甲醇對水質會造成一定的污染,有一種電化學法可消除這種污染,其原理是:通電后,將Co²⁺氧化成C,然后以C作氧化劑把水中的甲醇氧化成CO₂而凈化。實驗室用如圖裝置完成上述過程:

①寫出陽極電極反應式:　                 。
②寫出除去甲醇的離子方程式:　                  。
（3）寫出以NaHCO₃溶液為介質的Al—空氣原電池的負極電極反應式:　            。

Answer 1

（1）CH₄(g)+H₂O(g)=CH₃OH(g)+H₂(g)　ΔH="+77.0" kJ·mol^-1
（2）①Co²⁺-e^-=C
②6Co³⁺+CH₃OH+H₂O=CO₂↑+6Co²⁺+6H⁺
（3）Al-3e^-+3HC=Al(OH)₃↓+3CO₂↑

（1）Ⅰ+Ⅱ得:CH₄(g)+H₂O(g)=CH₃OH(g)+H₂(g)　ΔH="+77.0" kJ·mol^-1。
（2）根據反應原理,通電后,將Co²⁺氧化成C,然后以C作氧化劑把水中的甲醇氧化成CO₂而凈化,則通電時Co²⁺失電子,陽極的電極反應式為Co²⁺—e^-=C,
除去甲醇的離子方程式:6C+CH₃OH+H₂O=CO₂↑+6Co²⁺+6H⁺。
（3）Al—空氣原電池鋁作負極失電子生成鋁離子,和碳酸氫鈉反應生成氫氧化鋁和二氧化碳。負極:Al-3e^-+3HC=Al(OH)₃↓+3CO₂↑。