Question

天然氣(主要成分甲烷)是一種清潔、高效的能源，現(xiàn)在許多城市家庭用于廚房使用的燃料已經(jīng)由煤氣(主要成分是H₂和CO按體積比1︰1混合的氣體混合物)換成了天然氣；此外天然氣也是很好的燃料電池的燃料，甲烷在燃料電池中的能量轉(zhuǎn)換率可達(dá)到85%—90%。請回答下列問題：

⑴已知H₂、CO和CH₄的燃燒熱分別是286kJ/mol、283 kJ/mol和890 kJ/mol，則反應(yīng)2CH₄(g)+3O₂(g)=CO(g)+H₂(g)+CO₂(g)+3H₂O(l)的反應(yīng)熱 △H=        。

⑵以甲烷、空氣為反應(yīng)物，KOH溶液作電解質(zhì)溶液構(gòu)成燃料電池，則負(fù)極反應(yīng)式為：                  。隨著反應(yīng)的不斷進(jìn)行溶液的pH        (填“增大”“減小”或“不變”)。

⑶如果以該燃料電池為電源、石墨作兩極電解飽和食鹽水，則該電解過程中陽極反應(yīng)式為：              ；如果電解一段時間后NaCl溶液的體積為1L，溶液的pH為12，則理論上消耗甲烷在標(biāo)準(zhǔn)狀況下的體積為：      mL。

⑷將⑶中電解結(jié)束后的溶液取出，向其中加入含有Mg²⁺和Fe²⁺的溶液甲，Mg(OH)₂和Fe(OH)₂同時生成，已知Mg(OH)₂和Fe(OH)₂在該溫度下的溶度積常數(shù)分別是2×10^—11和8×10^—16，則甲溶液中Mg²⁺和Fe²⁺的濃度比為：           。

Answer 1

⑴—1211kJ/mol                                                     2分

⑵CH₄+10OH^——8e^—=CO₃^2—+7H₂O                                     2分

減小                                                               2分

⑶2Cl^——2e^—=Cl₂↑                                                   2分

28                                                                 2分

⑷25000︰1                                                         2分