碳和碳的化合物在生产、生活中的应用非常广泛,在提倡健康生活已成潮流的今天,“低碳生活”不再只是一种理想,更是一种值得期待的新的生活方式。
(1)甲烷燃烧放出大量的热,可作为能源用于人类的生产和生活。
已知:①2CH
4(g)+3O
2(g)=2CO(g)+4H
2O(l) △H=—1214 kJ/mol
②2CO(g)+O
2(g)=2CO
2(g) △H= —566kJ/mol
则表示甲烷燃烧热的热化学方程式____________________________________________。
(2)氢气、甲烷、甲醇是优质的清洁燃料,可制作燃料电池。
某同学利用甲烷燃料电池设计了一种电解法制取Fe(OH)
2的实验装置(如下图所示),通电后,溶液中产生大量的白色沉淀,且较长时间不变色。下列说法中正确的是___________(填序号)

A.电源中的a一定为正极,b一定为负极 |
B.不能用NaCl溶液作为电解液 |
C.A、B两端都必须用铁作电极 |
D.阴极发生的反应是:2H++ 2e-= H2↑ |
(3)生产甲醇的原料CO和H
2于:CH
4(g)+H
2O(g)

CO(g)+3H
2(g)

①一定条件下CH
4的平衡转化率与温度、压强的关系如图,则P
l_________P
2;A、B、C三点处对应平衡常数(K
A、K
B、K
C)的大小顺序为___________(填“<”、“>”“=”)
②100℃时,将1mol CH
4和2mol H
2O通入容积为10L的反应室,反应达平衡的标志是:_______
a.容器的压强恒定
b.单位时间内消耗0.1mol CH
4同时生成0.3mol H
2c.容器内气体密度恒定
d.3
v(CH
4)=
v(H
2)
e. 容器内气体平均相对分子质量恒定
③如果将1mol CH
4和2mol H
2O通入容积为10L的反应室达到平衡时CH
4的转化率为50%,则100℃时该反应的平衡常数K=___________。
(4)已知2H
2(g)+CO(g)

CH
3OH(g)△H=-akJ•mol
-1(a>0),在一个容积固定的容器中加入2mol H
2和1mol CO,在500℃时充分反应,达平衡后CH
3OH的浓度为W mol•L
-1。反应平衡后,若向原来容器中再加入2mol H
2和1mol CO,500℃充分反应再次达平衡后,则CH
3OH浓度___________2Wmol•L
-1(填“>”、“<”或“=”)。
(5)某实验小组利用CO(g)、O
2(g)、KOH(aq)设计成如图所示的电池装置,
①负极的电极反应式为___________,
②用该原电池做电源,用惰性电极电解200mL饱和食盐水(足量),消耗标准状况下的CO 224mL,则溶液的pH=___________