能源问题是人类社会面临的重大课题，日本大地震引起的核泄漏事故引起了人们对核能源的恐慌．而甲醇是未来重要的绿色能源之一．以CH4和H2O为原料，通过下列反应来制备甲醇．①CH4（g）

Question

能源问题是人类社会面临的重大课题，日本大地震引起的核泄漏事故引起了人们对核能源的恐慌．而甲醇是未来重要的绿色能源之一．以CH₄和H₂O为原料，通过下列反应来制备甲醇．
①CH₄（g）+H₂O（g）=CO（g）+3H₂（g）△H=+206.0kJ/mol
②CO（g）+2H₂（g）=CH₃OH（g）△H=-129.0kJ/mol
（l）CH₄（g）与H₂O（g）反应生成CH₃OH（g）和H₂（g）的热化学方程式为______．
（2）将1.0molCH₄和2.0molH₂O（g）通过容积为100L的反应室，在一定条件下发生反应I，测得在一定的压强下CH₄的转化率与温度的关系如图1．

①假设100℃时达到平衡所需的时间为5min，则用H₂表示该反应的平均反应速率为______；
②100℃时反应I的平衡常数为______．
（3）在压强为0.1MPa、温度为300℃条件下，将1.0molCO与2.0molH₂的混合气体在催化剂作用下发生反应Ⅱ生成甲醇，平衡后将容器的容积压缩到原来的(1)/(2)，其他条件不变，对平衡体系产生的影响是______（填字母序号）．
A．c（H₂）减小               B．正反应速率加快，逆反应速率减慢
C．CH₃OH的物质的量增加       D．重新平衡时(c(H2))/(c(CH3OH))减小      E．平衡常数K增大
（4）工业上利用甲醇制备氢气的常用方法有两种：
①甲醇蒸气重整法．该法中的一个主要反应为CH₃OH（g）⇌CO（g）+2H₂（g），此反应能自发进行的原因是：______．
②甲醇部分氧化法．在一定温度下以Ag/CeO₂-ZnO为催化剂时原料气比例对反应的选择性（选择性越大，表示生成的该物质越多）影响关系如图2所示．则当n（O₂）/n（CH₃OH）=0.25时，CH₃OH与O₂发生的主要反应方程式为

2CH₃OH+O₂

催化剂

加热

2HCHO+2H₂O

2CH₃OH+O₂

催化剂

加热

2HCHO+2H₂O

．
（5）甲醇对水质会造成一定的污染，有一种电化学法可消除这种污染，其原理是：通电后，将Co²⁺氧化成Co³⁺，然后以Co³⁺做氧化剂把水中的甲醇氧化成CO₂而净化．实验室用图3装置模拟上述过程：
①写出阳极电极反应式______；
②写出除去甲醇的离子方程式______．

Answer 1

（1）依据盖斯定律结合题干热化学方程式计算得到；①CH4（g）+H2O（g）=CO（g）+3H2（g）△H=+206.0kJ/mol；②CO（g）+2H2（g）=CH3OH（g）△H=-129.0kJ/mol①-②得到CH4（g）与H2O（g）反应生成CH3OH（g）和H2（g）...