(1)甲烷重整是先进的制氢方法,包含甲烷氧化和蒸汽重整。向反应系统同时通入甲烷、氧气和水蒸气,发生的主要化学反应有:
反应过程
| 化学方程式
| 焓变ΔH(kJ·mol-1)
|
甲烷 氧化
| CH4(g)+2O2(g)=CO2(g)+2H2O(g)
| ΔH1
|
CH4(g)+O2(g)=CO2(g)+2H2(g)
| -322.0
|
蒸汽 重整
| CH4(g)+H2O(g)=CO(g)+3H2(g)
| +206.2
|
CH4(g)+2H2O(g)=CO2(g)+4H2(g)
| +165.0
|
①反应CO(g)+H
2O(g)=CO
2(g)+H
2(g)的ΔH=________kJ·mol
-1。
②甲烷的燃烧热为ΔH
2,则ΔH
2________ΔH
1(填“>”“=”或“<”)。
(2)二氧化碳是地球温室效应的罪魁祸首,目前人们处理二氧化碳的方法之一是使其与氢气合成为甲醇,甲醇是汽车燃料电池的重要燃料。已知氢气、甲醇燃烧的热化学方程式:
2H
2(g)+O
2(g)=2H
2O(l) ΔH=-570 kJ·mol
-1 ①
CH
3OH(l)+

O
2(g)=CO
2(g)+2H
2O(l) ΔH=-726.0 kJ·mol
-1 ②
写出二氧化碳与氢气合成甲醇液体的热化学方程式:___________。
(3)有科技工作者利用稀土金属氧化物作为固体电解质制造出了甲醇空气燃料电池。这种稀土金属氧化物在高温下能传导O
2-。
①这个电池的正极发生的反应是_______;负极发生的反应是________。
②在稀土氧化物的固体电解质中,O
2-的移动方向是________。