(2016春•重庆校级期中)据报道,在西藏冻土的一定深度下,发现了储量巨大的“可燃冰”,它主要是甲烷和水形成的水合物(CH
4•nH
2O).
(1)在常温常压下,“可燃冰”会发生分解反应,其化学方程式是
.
(2)甲烷可制成合成气(CO、H
2),再制成甲醇,代替日益供应紧张的燃油.
①在101KPa时,1.6g CH
4(g)与H
2O(g)反应生成CO、H
2,吸热20.64kJ.则甲烷与H
2O(g)反应的热化学方程式:
.
②CH
4不完全燃烧也可制得合成气:CH
4(g)+
O
2(g)═CO(g)+2H
2(g);
△H=-35.4kJ•mol
-1.则从原料选择和能源利用角度,比较方法①和②,合成甲醇的适宜方法为
(填序号);原因是
.
(3)利用合成气(主要成分为CO、CO
2和H
2)在催化剂作用下合成甲醇,发生的主要反应如下:
①CO(g)+2H
2(g)=CH
3OH(g)△H
1②CO
2(g)+3H
2(g)=CH
3OH(g)+H
2O(g)△H
2③CO
2(g)+H
2(g)=CO(g)+H
2O(g)△H
3回答下列问题:
已知反应①中相关的化学键键能数据如下:
化学键 | H-H | C-O | C≡O | H-O | C-H |
E/(kJ•mol-1) | 436 | 343 | 1 076 | 465 | 413 |
由此计算△H
1=
kJ•mol
-1,已知△H
2=-58kJ•mol
-1,则△H
3=
kJ•mol
-1.
(4)可燃冰中CH
4的其它用途是,将CH
4设计成燃料电池,其利用率更高,装置示意图(A、B为多孔性碳棒).持续通人甲烷,在标准状况下,消耗甲烷体积VL.
①O<V≤44.8L时,电池总反应方程式为
,
②44.8L<V≤89.6L时,负极电极反应为
.